内容正文:
培优训练三 声学实验
类型1 声音的产生和传播
1. [2024扬州邗江区期中]小明等同学“探究声音的产生”的装置如图所示,将系在细线上的乒乓球靠近音叉。
(1)当小明同学用小锤敲击音叉的时候,既能听到音叉发出的声音,又能观察到乒乓球____________。通过实验现象得出的结论是____________________。
(2)乒乓球在实验中的作用是________________________________。这种思维方法叫作________(填“等效法”“控制变量法”“转换法”或“类比法”)。
多次被弹开
物体发声时在振动
把音叉的微小振动放大,便于观察
转换法
(3)若将此实验移到月球表面去做,回答下列问题。
①听到和看到的现象分别是________。(填字母)
A.既能听到声音,又能看到乒乓球被弹开
B.不能听到声音,但能看到乒乓球被弹开
C.既不能听到声音,也不能看到乒乓球被弹开
②根据实验现象的变化,你又可以总结出什么结论?__________________。
B
真空不能传播声音
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2. [2024南通崇川区模拟]为了探究声音产生的条件,某同学做了下列四个实验。
A:放在钟罩内的闹钟正在响铃,把钟罩内的空气抽出一些后,铃声明显减小。
B:使正在发声的音叉接触水面,水面溅起水花。
C:吹笛子时,手指按住不同的孔便会发出不同的声音。
D:在吊着的大钟上固定一支细小的笔,把钟敲响后,让纸在笔尖上迅速滑过,可以在纸上画出一条来回弯曲的细线。
(1)能说明声音产生条件的两个实验现象是________、________。
(2)其他现象虽然不能说明声音产生的条件,但是分别探究了什么问题?(标明相应的序号及其探究内容)
____________________________;__________________________________________。
B
D
A:声音的传播需要介质
C:发声体振动的频率不同,音调不同。
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3. [2024苏州模拟]小杨安装了如图所示的装置来进行声音的有关实验。
(1)实验中,小杨发现发声体发声时,塑料小球不断地跳动;当发声体停止发声时,塑料小球也停止了跳动,这一现象表明,声音是由物体________产生的。实验中,听到发声体的声音是通过固体和________传入耳朵的。
振动
空气
点拨:实验中,小杨发现发声体发声时,塑料小球不断地跳动;当发声体停止发声时,塑料小球也停止了跳动,这一现象表明,声音是由物体振动产生的。实验中,听到发声体的声音是通过固体和空气传入耳朵的。
(2)他让发声体持续发声,同时用抽气机不断往外抽气,听到的发声体声音__________。由此,他进一步推导得出,如果钟罩内是真空,则________(填“能”或“不能”)听见发声体的声音。
逐渐减小
不能
点拨:他让发声体持续发声,同时用抽气机不断往外抽气,听到的发声体声音逐渐减小。由此,他进一步推导得出,如果钟罩内是真空,则不能听见发声体的声音。
(3)在抽气的过程中,他看到塑料小球跳动的剧烈程度__________(填“明显加剧”“明显变弱”或“几乎不变”)。整个实验过程,他都能看清塑料小球的跳动情况,进一步推导得出,光________(填“能”或“不能”)在真空中传播。
几乎不变
能
点拨:在抽气的过程中,他看到塑料小球跳动的剧烈程度几乎不变。整个实验过程,他都能看清塑料小球的跳动情况,进一步推导得出,光能在真空中传播。
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类型2 声音的特性
4. [2023常州期中]在学习声音的相关知识时,小明同学做了如下的实验:
(1)如图甲所示,实验过程中小明同学加大敲鼓的力度,看到纸屑跳动得更高,听到的鼓声变大,说明声音的响度与________有关。
振幅
(2)如图乙所示,同组的小黄同学将一把钢尺紧按桌面上,第一次让钢尺一端伸出桌边长一些,拨动钢尺,听它振动发出的声音;第二次将钢尺伸出桌边短一些,拨动钢尺,听它振动发出的声音;两次拨动钢尺的力度大致相同,比较两次情况,发现第_____次钢尺振动得快些,听到声音的音调高些,这说明音调的
高低与物体振动的________有关。
二
频率
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5. 小东的邻居黄爷爷,他多才多艺,心灵手巧,经常用生活中的废旧物品做些能发出动听、美妙声音的乐器。小东就看见黄爷爷用图中这个饮料瓶做成乐器,吹奏出不同的音调。他发现饮料瓶上有两排大小不一、位置高低不同的孔,上部的细管是吹气管。小东在物理课上学习了提出科学探究问题的方法。请你帮助小东根据此自制乐器提出一个影响音调因素的可探究的科学问题:_________________________________________
___________________?
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音调的高低与孔的大小有关吗(或音调的高低与孔的位置有关吗)
6. [2023泰州兴化期中]小叶在练习时发现琴弦发出声音的音调高低受各种因素的影响,于是决定对此进行探究,经过和学姐的讨论提出了以下几种猜想:
猜想一:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积 有关。
猜想二:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关。
猜想三:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确,她们找到了下表所列四种规格的琴弦,进行实验。
编号 规格
材料 长度/cm 横截面积/mm2
A 雪山蚕丝 55 1
B 雪山蚕丝 55 0.5
C 雪山蚕丝 80 1
D 神羊肠衣 ① 0.5
(1)物理学中把这种探究问题的方法叫作____________。选择编号A和C,探究声音的音调与________的关系。
(2)为了验证猜想一,应选编号为________、________的两种规格的琴弦进行实验。应该可以得到的结论是____________________________________________________________。
控制变量法
长度
A
B
在材料、长度相同时,横截面积越小,琴弦发出声音的
音调越高
(3)在验证猜想三时,学姐发现粗心的小师妹没有把表中的数据填全,表中①的位置所缺数据是________;而选择编号B和C两种规格的琴弦,________(填“能”或“不能”)验证猜想二。原因是______________________。
55
不能
没有控制横截面积相同
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7. [2024苏州期中]小明用声波传感器和电脑设备记录测量敲击某种材料合金管所发出的声音频率,他猜想敲击合金管发出的声音频率可能与合金管的直径、敲击的位置、敲击的力度、合金管的长度有关。他设计实验探究敲击合金管发出的声音频率与合金管长度之间的数值关系,以制作合金管编钟,请补充完善实验方案。
(1)实验器材:________、声波传感器、合金管若干、铁锤、电脑。
刻度尺
点拨:探究敲击合金管发出的声音频率与合金管长度之间的数值关系,必须要用刻度尺测量长度,故补充的工具是刻度尺。
(2)实验步骤:(①③步骤的空均填“相同”或“不同”)
①选取________长度的合金管并按图安装好,每根合金管的直径________。
②将声波传感器连接到电脑,准备记录。
③使用铁锤敲击合金管底部的________位置,确保敲击力度________。
不同
相同
相同
相同
④______________________________________________________________________。
⑤根据数据分析声音频率与合金管长度之间的数值关系。
每次测量合金管的长度并记录频率后,换用不同长度的合金管进行多次实验
(3)设计记录数据的表格(将划线处补充完整,不需要填数据)。
实验次数 ①_______ ②_______
1
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频率/Hz
长度/m
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类型3 比较材料的隔声性能
8. [2023南通如皋期中] (1)为了探究声音的反射与吸收特点,小华同学进行了下面实验。
a.在玻璃筒内垫上一层棉花,棉花上放一个小闹钟,耳朵靠近玻璃筒口正上方10 cm处,能清晰地听见闹钟声,闹钟声是通过________传播的。
b.当耳朵水平移动离开玻璃筒口一段距离后,如图甲所示,恰好听不见闹钟声。
空气
c.在玻璃筒口正上方安放一块平面镜,调整平面镜的角度直到眼睛能从镜面里看到小闹钟,如图乙所示,此时耳朵又能清晰地听见闹钟声了,说明声音________(填“能”或“不能”)像光一样反射。
d.用海绵板代替平面镜,听见的声音明显减弱,说明海绵板吸收声音的能力________(填“强”或“弱”)于平面镜。
能
强
(2)同组的小明和小红想不同物体吸收声音的能力不同,那我们也应该比较不同物体隔声的能力,于是他们比较了棉布、锡箔纸、泡沫塑料这三种材料的隔声性能。
材料 棉布 锡箔纸 泡沫塑料
距离/m 1.5 2.0 1.0
a.小明将机械闹钟放入鞋盒内,分别盖上________(填“不同”或“相同”)厚度的不同隔声材料。接着他一边听秒针走动的声音,一边向后退,直到听不见声音为止。小明在远离声源的过程中,他所听到声音的________(填“响度”或“音调”)发生改变。然后分别测量并记录此处到鞋盒的距离(如上表)。分析表中数据可知:待测材料中隔声性能最好的可能是____________。
相同
响度
泡沫塑料
b.为了进一步验证,小红认为还可以保持__________________相同,分别改变不同隔声材料的厚度,直到测试者听不见声音为止。然后通过比较材料的厚度来确定材料的隔声性能。若材料越厚,则说明其隔声性能越________(填“好”或“差”)。
人到声源的距离
差
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1
$$