内容正文:
借图直观秒懂突破“水瓶琴”
一、借图秒懂“水瓶琴”
二、实验探究“自怡乐”
爱做物理实验王“傻蛋”围绕着水瓶发声的有关问题进行了以下探究。
【提出问题】敲瓶(瓶内含水)时发出的声音主要是由什么振动产生的?
【猜想与假设】A.瓶子振动;B.瓶内水振动;C.瓶内空气柱振动。
【进行实验】
(1)将瓶子装满水(排尽瓶中空气)后用筷子敲击瓶子,瓶子仍能发出声音,故可以将猜想 C 排除。
(2)将瓶内水全部倒出后用筷子敲击瓶子,瓶子仍能发出声音,故可以将猜想 B 排除。
【得出结论】由上述实验分析可知,敲瓶发声,主要是由 瓶子 振动产生的。
【提出新的问题】
(1)瓶子发声的音调跟瓶内水的多少有什么关系?
(2)随着瓶内水的增多,敲瓶发声的音调变化和吹瓶发声的音调变化又有何不同呢?
【设计实验】
(1)如图甲所示,先将8个空的玻璃瓶子放到桌子上一字摆开,再向瓶内注入不等量的水,从左到右,瓶内注入的水逐渐增多,最后用筷子从左到右依次敲击瓶口,同时用耳朵仔细听,辨别音调的高低。
(2)用嘴从左到右依次吹瓶口,同时用耳朵仔细听,辨别音调的高低。
【再得出结论】
(1)敲瓶发声的音调随着瓶内水的增多而变 低 (选填“高”或“低”)。
瓶子+水振动,水越多,音调越低。
(2)吹瓶发声的音调随着瓶内水的增多而变 高 (选填“高”或“低”)。
空气柱振动,水越多,空气柱越短,音调越高。
【拓展应用】
如图乙所示,用嘴分别对着5个高度不同的小瓶的瓶口吹气,发现瓶子越高,发出声音的音调越低。
(1)用嘴对着5个小瓶的瓶口吹气,5个小瓶均发出声音,则发出的声音是由 瓶内空气柱 的振动产生的。
(2)5个小瓶产生的声音音调不同,其原因是 瓶内空气柱的长度不同,空气柱振动时频率不同,从而产生的声音音调不同 。
三、真题演练
1.(2023年山东滨州中考题)下列关于声现象的描述和分析,正确的是( )
A.图甲:人发出的声音是由空气振动产生的
B.图乙:用相同的力敲击水瓶琴能发出音调不同的声音
C.图丙:蝙蝠利用次声波传递能量确定目标的位置
D.图丁:禁止鸣笛是在传播过程中控制噪声的
【答案】B
【解析】A.声音是由物体的振动产生的,人是靠声带的振动说话的,故A错误;
B.相同玻璃瓶装不同高度的水,敲击它们时,由于水的质量不同,所以瓶子和水的振动频率不同,则发出声音的音调不同,故B正确;
C.蝙蝠是靠超声波传递信息确定目标的位置,故C错误;
D.禁止鸣笛是在声源处控制噪声,故D错误。
故选B。
2.(2023年辽宁营口中考题)如图所示,在8个完全相同的玻璃瓶中,灌入不同高度的水,仔细调节水的高度。用一根木棒敲击它们,发出声音的特性一定不同的是( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.音色和响度
【答案】A
【解析】用一根木棒敲击它们,水越少越容易振动,则振动的频率越快,则音调越高,因此发出声音的特性一定不同的是音调。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.(2022年湖南常德中考题)学习了声音的知识后,小芳自制了“水瓶琴”。她往八个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,敲击它们就可以发出不同的声音。关于“水瓶琴”,下列说法中错误的是( )
A.“水瓶琴”的“琴声”因为振动产生 B.敲击不同的瓶子,发出声音的音调不同
C.敲击同一个瓶子,用力越大响度越大 D.“琴声”通过水传播到小芳的耳朵
【答案】D。
【解析】A.“琴声”是瓶和水振动产生的,故A正确,不符合题意;
B.由于不同的瓶子中水量不同,敲击不同瓶子时,瓶和水振动的快慢不同,即振动频率不同,因此发出声音的音调不同,故B正确,不符合题意;
C.敲击同一个瓶子,用力越大瓶和水振幅越大,响度就越大,故C正确,不符合题意;
D.“琴声”是通过空气传播到小芳的耳朵的,故D错误,符合题意。
故选D。
4.(2022年河南省中考题)小利在7个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,制成了一个水瓶琴,如图所示。对着瓶口吹气,发出的声音是由瓶中_______振动产生的。依次吹每个瓶的瓶口,发出声音的音调不同,越靠近______(选填“左”或“右”)端音调越高。
【答案】①空气柱;②右。
【解析】声音是由物体的振动产生的,从瓶口向瓶内吹气,声音是由瓶内空气柱振动产生的。
质量大的物体较难振动,频率较低,则音调较低,由图知道,从左往右瓶内水的质量逐渐减增大,空气柱长度逐渐减小,所以,声音的音调会变高,则最右边水瓶发出声音的音调最高。
5.(2021年广东省中考题)如图是八个相同的玻璃瓶,装有高度不同的水,用筷子分别敲击瓶口,下列说法正确的是( )
A.声音主要是由瓶内空气振动产生的 B.声音主要是由玻璃瓶振动产生的
C.a瓶的音调最低 D.d瓶的音调最低
【答案】B
【解析】敲击瓶子时,是瓶子与水柱振动发声,水柱越高,越难振动。本题主要考查了声音的产生,特别要注意的是在敲击瓶子和吹瓶子的时候,发声体是不同的。
AB.敲击瓶子时,声音是由瓶子和水柱的振动产生的,故A错误,B正确;
CD.从左往右瓶内水的质量逐渐增多,从左往右敲击瓶子时瓶子振动越来越慢,即振动频率越来越低,所以声音的音调会变低,即a瓶的音调最高,d瓶的音调最低,故CD错误。
故选B。
6.(2020年鄂州中考题)如图所示的四幅图中,不能产生声音的是( )
A.拨动张紧的橡皮筋 B.关闭的立体声收音机
C.敲击水瓶琴 D.真空罩中响铃的闹钟
【答案】B
【解析】A.拨动张紧的橡皮筋,橡皮筋振动,可以产生声音,故A不符合题意;
B.关闭的立体声收音机,没有产生振动,不能产生声音,故B符合题意;
C.敲击水瓶琴,水瓶琴振动发声,故C不符合题意;
D.响铃的闹钟能产生声音,但真空不能传声,所以没听到声音,故D不符合题意。
故选B。
7.(2020年黑龙江省龙东市中考题)下列有关声现象中,能改变响度的是( )
A.改变用力大小敲击鼓面 B.敲击不同水量的瓶子
C.改变管中水量再次对着试管吹气 D.改变钢尺伸出桌面长度再次拨动
【答案】A
【解析】影响响度的大小的因素有:(1)与发声体振动的幅度有关,振动幅度越大响度越大;(2)距离发声体体的远近有关,距离发声体越近响度越大;(3)与声音的发散程度有关。音调的高低与发声体振动的快慢有关。
A.改变用力大小敲击鼓面,改变了鼓面振动的幅度,从而改变了响度,故A正确;
B.不同水量改变了瓶内空气柱的长度,敲击时空气柱振动的快慢不同,发出声音的音调不同,故B错;
C.改变管中水量再次对着试管吹气时,改变管内空气柱的长度,发出声音的音调不同,故C错;
D.改变钢尺伸出桌面长度再次拨动时,发出声音的音调不同,故D错。
故选A。
8.(2020年益阳市中考题)在班里举行的小型音乐会上。有同学在8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水制成了“水瓶琴”。如图所示,用棒敲打其中两个发出的声音可能具有的相同特征是( )
A.音调,音色 B.响度,音色 C.音调,响度 D.只可能是音色
【答案】B
【解析】8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,材料相同,发出声音的音色相同;若用相同大小的力敲击时,发出声音的响度相同;瓶内水的高度不同,敲击时振动的难易程度不同,发出声音的音调不同。
故B正确,ACD 错误。
故选B。
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