人和几种动物的发声频率和听觉范围

《3.3超声与次声》讲解与例题答案：（1）20 Hz （2）20 000 Hz （3）20 000 Hz （4）超声雷达（5）声呐（6）鱼群（7）潜艇（8）超声诊断仪（9）超声金属探伤仪（10）20 Hz （11）破坏力（12）平衡器官1．超声与次声的划分物体振动产生的声波的频率范围是很宽的，在10－4Hz至1012Hz之间，根据产生声音时振动的【例1．．．的是（）。

A．加湿器是利用超声波工作的B．加湿器的工作过程利用了声音的能量特性C．加湿器工作过程中，人听到的声音是超声波D．超声波的传播也需要介质，不能在真空中传播解析：正常人的耳朵只能听到20 Hz到20 000 Hz的声音，而超声波是发声物体振动时，频率大于20 000 Hz的声音，所以人是听不到超声波的，故C选项错误。

超声波加湿器主要是利用超声波将普通的水打碎，成为直径为几微米的小水珠，变成雾扩散到空中去，这样来增大空气湿度，可见，加湿器是利用超声波传递能量来将水打碎，故A、B选项正确。

超声波和我们听到的声音一样也需要通过介质来传播，真空不能传播声音。

答案：C2超声诊断仪（B 超）、超声金属探伤仪等体外碎石机、杀菌消毒等超声是频率高于20000 Hz 的声音，超声的传播需要介质，利用超声时需要有传播的介质。

利用一段真空带也能阻断超声，所以不能利用超声进行太空测距。

【例2－1】下列应用中不是利用回声定位原理的是（ ）。

A ．利用声呐探测鱼群B ．蝙蝠在夜间飞行时也不会撞到墙壁、树枝上C ．利用超声击碎人体内的结石D ．利用声呐探测海洋深度解析：声呐探测鱼群、海洋深度，蝙蝠在夜间飞行都利用了回声定位原理，人体碎石机利用了超声破碎能力强的特点。

答案：C【例2－2】根据如图所示的三幅图，说明超声在生产和生活方面有什么应用。

解析：图a 中利用超声检查金属内部的情况，表明超声具有很强的穿透能力，能穿透金属，且能传递信息；图b 中用超声清洗仪器、碗、碟，表明超声具有一定的能量；图c 中用超声给病人做常规检查，表明了超声能传递人体内部的信息。

2021-2022学年人教版物理八年级每课自检第2章第2节声音的特性一、单选题1．据图分析，下列说法正确的是（）人和一些动物的发声和听觉的频率范围频率/HzA．大象之间的“交谈”有时用超声波，声音很小，人类听不见但大象们能听清B．静谧的夜晚我们身边的狗狗有时突然耳朵一竖并转动几下，这可能是狗狗听到了人类听不见的声音C．家人之间悄悄说话，身边的狗狗无动于衷，因为“悄悄话”的频率狗狗是无法感知的D．因为大象和狗的“发声频率”没有重叠区，所以狗的叫声大象永远也听不见2．牛叫的声音与蚊子叫的声音相比较，下列结论正确的是A．牛叫的声音调调高，响度大B．牛叫的声音音调低，响度小C．牛叫的声音音调高，响度小D．牛叫的声音音调低，响度大3．现代社会里，养狗成为一种“时尚”，但遛狗伤人事故也时有发生，超声驱狗器（如图所示为网上一款）应运而生。

实验结果显示：对着狗一按开关，狗好像听到巨大的噪声而躲开，而旁边的人什么也没听见。

以下详解正确的是（）A．人什么也没听见，是因为它发出声音的响度小B．人什么也没听见，是因为它发出声波的频率不在人耳能够感受的频率范围内C．人什么也没听见，是因为它发出的声音不是振动产生的D．人什么也没听见，是因为它发出的声波不能在空气中传播4．如图所示，是四个发声体振动发出声音的波形图，请根据波形图判断，其中，音调最高的是（）A．B．C．D．5．下图为计算机记录到的三种乐器所发声音的波形图，根据波形信息判断下列说法正确的是A．甲、乙、丙的音调、响度都相同，但三者的音色不同B．甲、乙的响度不同，但三者都能传播信息C．乙、丙的音调不同，但三者都具有能量D．甲、乙、丙三者的振动频率不同，但三者的振幅相同6．如图所示，“编钟”是我国春秋战国时代的乐器．下列说法中错误的是（）A．敲击编钟时发出的声音是由编钟振动而产生的B．敲击大小不同的钟发出的声音在空气中的传播速度不同C．敲击大小不同的钟能发出不同音调的声音D．人耳能区分编钟与其他乐器的声音是因为它们的音色不同7．以下操作中，不能改变音调的是（）A．改变杯内的水量，再次用湿手摩擦杯口B．改变用力大小，再次敲鼓面C．改变钢尺伸出桌面长度，再次波动钢尺D．改变管内水量，再次对着试管口吹气8．在纪念“五四”运动100周年暨庆祝新中国成立70周年的合唱比赛中，同学们用歌声表达了“青春心向党，建功新时代”的远大志向．合唱中“高音声部”和“低音声部”中的“高”和“低”，指的是声音的A．音调B．音色C．响度D．振幅9．演员弹奏钢琴时，使用大小相同的力弹不同的键，这主要是为了改变乐音的（）A．音色B．响度C．音调D．振幅10．如图所示，8个相同的水瓶中灌入不同高度的水，敲击他们，可以发出“1、2、3、4、5、6、7、i”的声音来．这些声音产生的原因和决定音调的因素分别是（）A．水振动，水的高度B．水振动，瓶内的高度空气柱C．瓶和瓶内水的振动，水的高度D．瓶内空气振动，瓶内的高度空气柱11．观察图中不同乐器发出声音的波形图，可以判断甲、乙、丙不同的物理量是（）A．音调B．音色C．响度D．频率12．如图所示的声音波形图，其中一个与其他图形表示响度不同的是（）二、填空题13．小夏在研究口琴的发声原理时, 拆掉了口琴外壳, 发现在气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片（如图所示）．吹口琴时，在气流的冲击下，铜片振动，发出声音．对不同气孔吹气，改变了声音的________；在同一气孔处用不同的力度吹气,改变了声音的_______．14．接听电话时，我们主要是根据声音的_________来分辨出对方是否是熟悉人。

【教材习题1】教材P37页“动手动脑学物理”第1题【答案】见解析。

【解析】弦乐：是由张紧的弦线振动，并带动共鸣箱内的空气发生共振，产生响亮的声音，改变琴弦张紧程度、长短，能改变振动频率来改变声调；通过改变琴弦的振幅来改变响度。

管乐：如笛子，是靠乐器内空气柱的振动来发出声音，改变空气柱的长短（如按住或打开不同的孔），来改变音调；改变吹奏的力量来改变响度。

敲击乐器：是靠自身的震动传声声音。

每个乐器根据自身固有频率发出固定频率的声音，轻重敲击，改变其响度。

【要点点拨】（1）音调定义：声音的高低（俗称声音的粗细）。

（2）频率：物体1秒内振动的次数。

它是表示物体振动快慢的物理量，单位是赫兹（Hz）。

高于20000Hz的声音叫超声波，低于20Hz的声音叫次声波。

（3）音调由发声体振动的频率决定的。

频率高音调就高，听起来尖细；频率低音调就低，听起来低沉。

（4）响度定义：声音的大小（俗称音量的大小或强弱）。

（5）影响响度的因素：除了与声源的振动幅度有关外，还与人离声源的距离有关（振动幅度越大响度越大。

距离越远响度越弱）。

【方法指导】知道音调与频率的关系。

知道影响响度的因素。

【教材习题2】教材P37页“动手动脑学物理”第2题【答案】350Hz.能。

【解析】物体单位时间内振动的次数，叫物体振动的频率。

n=700次, t=2sf=n/t=700/2=350Hz因为人能听到声音的频率范围是20Hz——2000Hz在人耳的听觉频率范围内，所以能听到该昆虫翅膀振动发出的声音。

【要点点拨】（1）频率的概念：物体单位时间内振动的次数，叫物体振动的频率。

（2）人能听到声音的频率范围是20Hz——2000Hz【方法指导】（1）知道2秒振动的次数，只要求出1秒振动次数就球出了物体振动的频率。

（2）用所求出的频率和人耳能够听到的频率范围比较，就可以判断出人耳是否能够听到物体发出的声音。

【教材习题3】教材P37页“动手动脑学物理”第3题【答案】“女高音”的“高”是指音调高；“男低音”的“低”是指音调低；“引吭高歌”的“高”是指响度大；“低声细语”的“低”是指响度小。

专题02 声现象探究题抓住考点学声学实验问题需要学习的基础知识1.声音的传播需要介质，真空不能传声。

2.音调跟发声体振动频率有关系，频率越高音调越高；频率越低音调越低。

3.响度跟发生体的振幅和距发声距离的远近有关。

根据考点考【例题1】下表记录了声波在五种气体中不同温度条件下的传播速度（单位是m/s），请依据表中的相关数据回答下列问题：（1）当温度为20℃时，声波在氢气中的传播速度为 m/s。

（2）声波的传播速度与温度的关系是：。

（3）根据表格中的数据，最大飞行速度一定的飞机要在空气中实现超音速飞行，在温度的条件下更容易成功。

（选填“较高”或“较低”）【答案】（1）1306；（2）在同种气体中，声波的传播速度随气体温度升高变快；（3）较低。

【解析】（1）观察表格看出，当温度为20℃时，声波在氢气中的传播速度为1306m/s。

（2）观察表格，对于同一种物质空气而言，温度为0℃、10℃、20℃、30℃时，声音在空气中传播的速度分别为331m/s、337m/s、343m/s、349m/s，温度越高，速度越大。

还发现声音在同一种物质氢气中、氦气中、氮气中、二氧化碳中，不同温度下传播速度也不同。

也有温度越高，速度越大这个现象。

这样我们可以得出结论是在同种气体中，声波的传播速度随气体温度升高变快。

（3）一般来讲，在25℃，音速为340m/s。

那么超音速飞行就是飞机速度要大于340m/s，由于温度越高音速越大，所以温度较低些，飞机最大速度是容易做到的。

【例题2】探究声音的产生与特性。

如图，用音叉和乒乓球进行如下实验：（1）轻敲256Hz的音叉，用悬吊着的乒乓球接触发声的叉股，发现丘乓球也弹开，说明声音是由物体产生的；（2）重敲同一音叉，听到更大的声音，同时发现乒乓球被弹开得更远，说明声音响度与发声体的有关；（3）换用512Hz的音叉重复实验，听到声音的音调更高，说明音调与发声体的有关。

【答案】（1）振动；（2）振幅；（3）频率.【解析】（1）发声的音叉在振动，当与乒乓球接触时，会把乒乓球弹起；（2）当敲击音叉的力增大时，音叉发出响度更大的声音，重做上面的实验时，观察到乒乓球弹起的幅度越大；通过实验可以判断物体振幅是不同的，说明了响度与声源的振幅有关，而且是振幅越大，响度越大；（3）振动越快，音调就越高；故换用512Hz的音叉重复实验，音叉振动的更快，故听到声音的音调更高，这说明声音的音调与发声体振动的频率有关。

第二章第2节：声音的特性针对练习（含答案）1．2017年第16届广州亚运会开幕式上，毛阿敏和孙楠合唱最具岭南风情的会歌《重逢》，听众听歌声就可分辨是谁唱的。

这主要是依据他们的声音具有不同的BA．音调B．音色C．响度D．频率2．“不敢高声语，恐惊天上人”，这里的“高”是指声音的AA．响度B．音调C．音色D．频率3．用二胡、吉它、笛子三种乐器演奏同一首曲子，我们在隔壁房间仍能分辨出是哪种乐器演奏的，这主要是依据声音的BA．音调B．音色C．音速D．响度4．用小提琴和二胡演奏同一首乐曲，我们能分辨出它们发出的声音有所不同，主要是因为这两种乐器发出的声音CA．音调不同B．响度不同C．音色不同D．传播速度不同5．一曲《梁祝》哀婉动听，用小提琴或钢琴演奏能呈现不同的特点，你能区分出是钢琴还是小提琴，主要是依据声音的CA．频率B．振幅C．音色D．节奏51．电视机的音量按钮是调节声音的CA．音调B．音色C．响度D．频率6．如图所示，是一位学生在吹奏自制的哨子，他把用筷子制成的杆上下拉动时，是在改变声音的AA．音调B．响度C．音色D．振幅7．优美的乐曲《梁祝》，既能用小提琴演奏，又能用钢琴演奏。

我们能够区别钢琴和小提琴的声音，主要是依据声音的CA．音调B．响度C．音色D．频率8．超声波是人耳听不见的声音，但它有管饭的应用，在下列设备中，利用超声波工作的是DA．验钞机B．微波炉C．电视遥控器D．潜艇上的声呐系统9．听音能辨认，主要是依据不同人的讲活声具有不同的AA．音色B．音调C．响度D．振幅10．技演员能够模仿许多乐器和动物的声音，它主要是要模仿动物和乐器发出声音的A A．音色B．响度C．音调D．频率11．用MP3听音乐时，调节音量按键能改变声音的CA．音调B．音色C．响度D．频率12．如图所示，小明用筷子的一端捆上棉花蘸水后充当活塞，插入两端开口的塑料管中，做成“哨子”。

吹奏乐曲时，用嘴吹管的上端，同时上下推拉活塞。

有关动物的知识问题有关动物的知识问题为什么蝙蝠能发出超声波?因为蝙蝠是靠气流运动引起声带的振动而发声的。

蝙蝠能发出频率高于2万赫兹的超声波，人耳对这种频率的声音只能望尘莫及。

人类听到的声波频率约在16～2万赫兹的范围内。

常看见倒挂在树枝上的蝙蝠，不停地转动着嘴和鼻子。

其实，它每秒钟在向周围发出10～20个信号，每个信号约包含50个声波振荡，这样信号中不会出现两种完全相同的频率。

飞行时，蝙蝠在喉内产生超声波，通过口或鼻孔发射出来。

声波遇到猎物会反射回来，正在飞行的夜蛾对反射波产生压力，飞行速度愈快，压力愈大，回声声波的频率就愈高。

蝙蝠正是用这种回声，探测夜蛾和其他物体，据此知道食物夜蛾的位置，从而追捕它们。

超声波的作用：确定物体的方位、用于除去结石、治癌、洁牙、培育种子、清洗，影像技术，定位，测距，驱动(微电机使用超声波驱动)，未证实有效的还有驱蚊虫或驱鼠。

为什么昆虫没有鼻子却嗅觉灵敏?所有的昆虫都没有长鼻子，但它们的嗅觉都异常敏锐。

原来昆虫的头部都长有一对触角，它们就起了鼻子的作用。

这对触角上布满了嗅觉器。

科学家用显微镜观察蜜蜂的触角，仅仅一根触角上就有4000～30000个这样的嗅觉器，苍蝇也有3600个左右的嗅觉器。

每个嗅觉器内都分布着神经末梢，直接与脑神经相连。

当嗅觉器闻到气味后，信息立即传送到大脑，然后，大脑再指挥昆虫朝有气味的方向飞去。

昆虫除了触角上长有嗅觉器外，它的下唇须和下颚须上也长有嗅觉器，它们也能闻到远方的气味。

昆虫嗅觉机制出人意料昆虫的嗅觉机制不同于其它动物，它们能更快地把气味信息送向大脑。

该研究由美国洛克菲勒大学和日本东京大学的研究者合作完成，研究结果刊登在4月13日的《自然》在线杂志上。

这一发现有助于对嗅觉的进化史作更复杂的思考。

人们曾相信，所有动物的嗅觉机制都一样———气味分子作用于细胞表面的嗅觉感应器(也叫做G-蛋白质)，并引发精巧的连锁反应，最后打开细胞表面的“离子门”，允许大量离子进入细胞，从而将气味信息传到脑部。

2012年中考物理试题汇编精选精析--声现象21．（2012•安徽）成语“万籁俱寂”常用来形容夜晚的宁静，从声音的特性分析，这主要是指夜晚声音的很小．考点：响度。

专题：应用题。

分析：声音的响度是指声音的强弱．音调是指声音的高低．音色是指声音的品质与特色．声音的响度与声源振动的幅度有关，振动幅度越大，响度越大．解答：“万籁俱寂”说明声音的振幅较小，故发出声音的响度也会较小；故答案为：响度．点评：解决此类问题要会根据响度、音色和音调的定义区分乐音特征的三个因素．2．海洋动物质量越大，其叫声越是有力而低沉，即响度较大，音调较低．（甲）、（乙）两曲线为科考船声纳系统收录的500kg的海豚和100t的蓝鲸叫声的波形图，其中，甲（甲/乙）是蓝鲸发出的．图1考点：音调、响度与音色的区分。

专题：应用题。

分析：物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度，把声音的高低称为音调；声音的响度与声源振动的幅度有关，振动幅度越大，响度越大；音调的高低与发声体振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高．解答：由信息知：海洋动物质量越大，其叫声越是有力而低沉，故响度大，音调低；由图象知：甲的振幅大，频率低，故甲是质量大的蓝鲸的叫声的波形图，相反乙是海豚的叫声的波形图．故答案为：大；低；甲．点评：解决此类问题要结合声音特征中的音调和响度定义去分析解答．此外还要通过波形图来认识声音的特征，对波形图的各种特征要了解．3．（2012·常州）海洋动物质量越大，其叫声越是有力而低沉，即响度较大，音调较低．（甲）、（乙）两曲线为科考船声纳系统收录的500kg的海豚和100t的蓝鲸叫声的波形图，其中，甲（甲/乙）是蓝鲸发出的．图 2考点：音调、响度与音色的区分。

专题：应用题。

分析：物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度，把声音的高低称为音调；声音的响度与声源振动的幅度有关，振动幅度越大，响度越大；音调的高低与发声体振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高．解答：由信息知：海洋动物质量越大，其叫声越是有力而低沉，故响度大，音调低；由图象知：甲的振幅大，频率低，故甲是质量大的蓝鲸的叫声的波形图，相反乙是海豚的叫声的波形图．故答案为：大；低；甲．点评：解决此类问题要结合声音特征中的音调和响度定义去分析解答．此外还要通过波形图来认识声音的特征，对波形图的各种特征要了解．4．（2012•达州）如图所示，小赵用宽窄不同的橡皮筋制成了一个橡皮筋吉他．当他用相同的力拨动不同的橡皮筋时，会发出跟吉他一样的声音，此声音是由橡皮筋振动而产生的．当拨动松紧程度相同、宽窄不同的橡皮筋时，他听到声音的音调不同．图 3考点：声音的产生；音调、响度与音色的区分。

2021年沪科版物理中考专题训练——超声与次声一、单项选择题（共15小题；共45分）1. “超”机是利用超声波来诊断病情的，但是人们却听不到它发出的声音，是因为A. 声音太大B. 声音的频率大于人们能听到声音的频率C. 声音太小D. 声音的频率小于人们能听到声音的频率2. 三峡大坝竣工后，经超声波探伤检测，坝体无一结构性裂缝，创造人类水利建筑史上的奇迹，探伤仪发出的超声波无法为人耳所听到，原因是超声波的A. 传播速度太快B. 响度太小C. 频率太高D. 频率太低3. 人能感受的声音频率有一定的范围，多数人能够听到的频率范围大约是。

大象进行交流时的“声音”是一种次声波，人类听不到大象的“声音”是因为A. 次声波的频率小于B. 次声波无法传到人耳C. 次声波的频率大于D. 大象发出的声音太小4. 地震发生前出现的“鸭不下水岸上闹，鸡飞上树高声叫；冰天雪地蛇出洞，大鼠叼着小鼠跑”等反常现象，主要原因是动物听到地震产生的A. 响度较小的声音B. 次声波C. 超声波D. 音调较高的声音5. 经超声波探伤仪检测，刚竣工的三峡大坝坝体无一结构性裂缝，创造了人类水利建筑史上的奇迹。

探伤仪发出的超声波无法为人耳所听到，原因是超声波的A. 速度太快B. 响度太小C. 频率太高D. 频率太低6. 据图分析，下列说法正确的是A. 大象之间的“交谈”有时用超声波，声音很小，人类听不见但大象能听清B. 静谧的夜晚我们身边的狗狗有时突然耳朵一竖并转动几下，这可能是狗狗听到了人类听不见的声音C. 家人之间悄悄说话，身边的狗狗无动于衷，因为“悄悄话”的频率狗狗是无法感知的D. 因为大象和狗的“发声频率”没有重叠区，所以狗的叫声大象水远也听不见。

7. 地震前，地下的地层岩石运动或断裂会产生次声波，某些动物会接收到并做出反应。

下表是四种动物发声和听觉的频率范围，其中能提前感受到地震的动物是A. 狗B. 猫C. 蝙蝠D. 海豚8. 有两只昆虫甲和乙，甲的翅膀每秒振动次，乙的翅膀每秒振动次，人凭听觉能感觉到在飞行的昆虫是A. 甲B. 乙C. 都感觉到D. 都感觉不到9. 飞机黑匣子发出频率为千赫兹的脉冲信号，用录音磁带记录下来正常播放，人耳是不能直接听到的。

1.4 人耳听不到的声音一、单选题1．关于超声波和次声波，下列说法正确的是（）A．超声波的声速高于次声波的声速B．水母可以听到8Hz~13Hz的超声波C．彩超是借助次声波获得人体内部脏器的图像信息的设备D．利用次声波的特点可以计算出大范围内海洋的平均温度【答案】D【解析】【分析】(1)空气中15℃时，声音的速度是340m/s；声速的大小与介质的种类和温度有关，与是超声波还是次声波没有关系；(2)人耳能够听到的声音的频率范围是20~20000Hz，高于20000Hz的叫做超声波，低于20Hz的叫做次声波；(3)声音可以传递信息，也可以传递能量；(4)次声波因为频率很低，在传播时能量损失越慢，传播得越远。

A．声速的大小与介质的种类和温度有关，与是超声波还是次声波没有关系，故A错误；B．水母可以听到8Hz~13Hz的次声波，故B错误；C．彩超是借助超声波获得人体内部脏器的图像信息的设备，故C错误；D．次声波因为频率很低，在传播时能量损失越慢，传播得越远，利用次声波的特点可以计算出大范围内海洋的平均温度，故D正确。

故选D。

【点睛】本题主要围绕超声波与次声波的特点与应用进行考查，属声学基础知识，难度不大。

2．“B超”机是利用超声波来诊断病情的，但是人们都听不到它发出的声音，这是因为（）A．声音太大B．声音频率大于人能听到的最大频率C．声音太小D．声音频率小于人能听到的最小频率【答案】B医用B超利用的是超声波，不在人的听觉频率范围内，比人的正常听觉频率范围要高，所以人们听不见。

故选B。

3．下列关于超声波和次声波的说法中正确的是（）A．次声波的频率低于20Hz B．超声波听起来比较高亢C．超声波总是比次声波传播得快D．次声波可以传递信息但不能传递能量【答案】A【解析】A．将频率低于20Hz的声波称之为次声波，频率高于20000Hz的声波称之为超声波，故A正确；B．超声波的频率高于20000Hz，超过人耳的听觉范围，人听不见，故B错误；C．通常声音在空气中的传播速度大约340m/s；声音的传播速度与介质的种类有关，也与温度有关，与声音的特性无关，次声波、超声波都是声音，故传播速度―样快，故C错误；D．超声波和次声波既可以传递信息，也可以传递能量，故D错误。