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必考专题实验2 声音的产生、声音特性实验
必考专题实验精练
1.在物理实验活动中,创新实验小组的同学利用日常学习中使用的钢尺进行了探究活动。
(1)如图甲所示,用手掌将钢尺的一端压在桌面上,用手拨动钢尺伸出桌面的一端进行相关探究,本实验所研究的声源是________(填“钢尺”或“桌面”);
(2)先用较小的力轻拨钢尺,再用较大的力重拨钢尺。分析比较两次实验现象可探究声音的________与声源的________的关系;
(3)拨动钢尺的力不变,使钢尺伸出桌面的长度由短变长,用仪器测得两次实验声音分别为1.3×102Hz和1.2×102Hz,可见随着钢尺伸出桌面的长度变长,观察到钢尺的振动________(填“变快”“变慢”或“不变”),发出声音的________变低;
(4)当钢尺伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动钢尺振动,却听不到声音,这主要是由于________;
(5)保持拨尺的力和钢尺伸出桌面的长度不变,在钢尺右端开小孔,开孔前后两次发声的波形图像如图乙、丙所示。可见结构的不同,会导致发出声音的________改变。
【答案】 钢尺 响度 振幅 变慢 音调 钢尺发出声音的频率低于20Hz 音色
【详解】(1)[1]用手掌将钢尺的一端压在桌面上,用手拨动钢尺伸出桌面的一端,发生振动的是钢尺,故研究的声源是钢尺。
(2)[2][3]用大小不同的力拨动钢尺,钢尺振动的幅度不同,故分析比较两次实验现象探究的是声音的响度与声源的振幅的关系。
(3)[4][5]拨动钢尺的力不变,使钢尺伸出桌面的长度由短变长,发现振动频率变小,可见随着钢尺伸出桌面的长度变长,观察到钢尺的振动变慢,发出声音的音调变低。
(4)[6]当钢尺伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动钢尺振动,却听不到声音,这主要是由于钢尺发出声音的频率低于20Hz,为次声波,所以人耳听不到。
(5)[7]在钢尺右端开小孔,开孔前后两次发声的波形图像如图乙、丙所示,波形的特点发生了改变,可见结构的不同,会导致发出声音的音色改变。
2.下面是探究响度与什么因素有关的实验,回答下列问题。
(1)如图所示,将系在细线上的乒乓球轻触正在发声的音叉,观察到乒乓球被______的现象,说明______;
(2)使音叉发出响度更大的声音,观察到乒乓球被弹开的幅度______;
(3)通过实验探究得出的结论是:______越大,声源响度越______;
(4)在探究过程中,将不易观察的音叉的振动转化成乒乓球的摆动,采用的探究方法是______法。
【答案】 弹开 声音是由物体振动产生的 变大 振幅 大 转换
【详解】(1)[1][2]实验中,用乒乓球轻触正在发声的音叉,会发现乒乓球会被弹开,这说明发生的音叉在振动,声音是由物体振动产生的。
(2)[3]使音叉发出响度更大的声音,重做上面的实验时,会观察到乒乓球弹起的幅度变大。
(3)[4][5]通过实验可以判断物体的振幅不同时、声音的大小不同,说明了响度与声源的振幅有关,而且是振幅越大,响度越大。
(4)[6]两次实验中,我们通过观察乒乓球的摆动而得知音叉的振动情况,这种研究方法是转换法。
3.为了探究声音的传播是否需要介质,甲、乙两小组分别使用不同装置进行探究。
(1)如图甲所示,甲小组把正在发声的手机放在广口瓶内,用抽气筒将广口瓶内的空气抽出。抽气一段时间后发现听到的手机声音没有明显变化,造成这一现象可能原因是______;
A.手机声音的响度太大
B.手机声音的频率太高
C.未将广口瓶的塞子塞紧,存在漏气现象
(2)如图乙所示,乙小组通过特殊装置A使发声体悬浮于罩内空中,用抽气筒往外抽出罩内空气。随着罩内空气不断减少,发现听到声音的______(填声音的特性)变小,但发声体上方的轻质小球照旧跳动,这个现象说明发声体仍在振动发声。随着不断抽气,小组成员几乎听不到声音了。在该实验的基础上进行______,可得出结论______;
(3)实验结束后,小组成员又完成如图丙所示的实验,敲击右侧音叉,看到靠在左侧音叉的小球弹跳起来,说明声音能够传递______。小明推测,假如把该装置放在月球上,敲击右边音叉时,与左边音叉接触的乒乓球______(选填“会”、“不会”“有可能”)弹起。
【答案】 C 响度 推理 真空不能传声 能量 不会
【详解】(1)[1]声音的传播需要介质,抽气一段时间后,听到手机的声音没有明显变化,说明广口瓶中的气体没有减少,因此导致这种情况的现象为未塞紧瓶塞,存在漏气现象,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)[2]声音的强弱叫响度。用抽气筒往外抽出罩内空气;随着罩内空气不断减少,传播声音的介质减小,发现听到声音的响度变小,但