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中考考前冲刺创新实验题专项训练(十九)
类型1 声学创新实验
1.太阳光在通过透镜时会被会聚或发散,那么声音在传播途中遇到不同介质时,会不会像光一样也被会聚或发散呢?在老师的帮助下,同学们用音叉、三个相同的气球(内部充有不同气体)、示波器、麦克风等器材设计了如图所示的实验装置,并进行了如下探究:
(1)调整音叉和麦克风之间的距离,让音叉发出的声音只通过空气传播,用麦克风将声音信号输入示波器,观察并记录此时的波形如图甲所示.
(2)分别将充有二氧化碳气体、空气和氢气的气球,依次放在音叉和麦克风之间,保持音叉和气球之间的距离不变,让音叉发出声音,记录示波器显示的波形如图乙、丙、丁所示.
分析以上实验过程和现象可知:
(1)实验过程中,敲击音叉,使其 发声,且应控制音叉发出声音的响度 (选填“相同”或“不同”).
(2)比较图乙与甲,发现声波在通过充有二氧化碳气体的气球后,麦克风接收到的声音响度 (选填“变大”“变小”或“不变”),此时充有二氧化碳气体的气球对声波具有 作用,相当于一个“ 透镜”.比较丁与甲后,发现充有氢气的气球对声波具有 作用.由此可见,声音与光之间存在某种对应关系.
(3)实验后,同学们查阅资料了解到,生物体组织在激光照射下,会因升温膨胀而产生频率高于20000Hz的 声波,生物医学上通过特殊介质和装置使这种声波集中并成像,克服纯光学成像的不足,更加有效地进行病情诊断、跟踪和治疗.
类型2 光学创新实验
2.某兴趣小组在“自制水膜透镜”活动中,如图所示,将内径4mm的细铁丝圆环在清水中浸一下后取出,布满圆环的水膜犹如透镜.实验过程中,小张和小华发现该透镜的观察范围太小,想制作更大的水膜透镜,但又易破裂,为研究液膜的增大与哪些因素有关,他们做出如下猜想:
猜想一:可能与制作圆环的材料有关;
猜想二:可能与液体的种类有关.
(1)为了验证猜想一,小华选用细铁丝、细塑料片、细铝条制成的圆环,改变圆环直径后,分别浸入水中获取液膜,测量出液膜破裂时的最大直径.实验前,他应该控制三种材料横截面的 和 相同.
(2)为了验证猜想二,小张找来比水黏稠的透明的色拉油、胶水,将细铁丝圆环分别浸入两种液体中,重复上述实验,记录的数据如下表:于是小张就得出结论:液体越黏稠,液膜的最大直径越大.
液体
色拉油
胶水