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第二章 声现象(实验题30道)
1.在探究声音的产生与传播时,小闽和叶子姐姐一起做了下面的实验:
(1)如图①,在学习声现象时,小闽对鼓进行了研究。他在鼓面上撒一些纸屑,纸屑在实验中所起的作用是 。当小闽加大敲鼓的力度,观察到鼓声越大纸屑弹起的高度越高。根据实验现象得出结论: ;小闽观察到乐队的架子鼓有多个大小不同的鼓,演奏中使用多个鼓主要是为了使发出的鼓声 (响度/音调/音色)不同;
(2)如图②,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起。该实验主要说明 ,还能说明声波可以传递 (信息/能量);在月球上 (能/不能)看到塑料球弹起,判断的依据是 ;
(3)如图③,探究影响音调的因素,把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,用 (相同/不同)力度拨动钢尺,听它振动发出的声音。当缩短钢尺伸出桌边的长度,发现钢尺振动得越来越 (快/慢),音调越来越 。
【答案】 放大鼓面(皮)的振动 声音的响度与振幅有关,振幅越大,响度越大 音调 空气能传声 能量 不能 真空不能传声 相同 快 高
【详解】(1)[1]根据转换法可知,在鼓面上撒一些纸屑,纸屑在实验中所起的作用是放大鼓面(皮)的振动。
[2]加大敲鼓的力度,振幅变大,鼓声越大,纸屑弹起的高度越高,由此得出结论:声音的响度与振幅有关,振幅越大,响度越大。
[3]大小不同的鼓,振动的频率不同,音调不同,所以演奏中使用多个鼓主要是为了使发出的鼓声音调不同。
(2)[4][5]敲响右边的音叉,把能量传递给了左边完全相同的音叉,右边的音叉也会发声,这说明了空气能传声且声波可以传递能量。
[6][7]因为真空不能传声,不能传递能量,所以在月球上不能看到塑料球弹起。
(3)[8]根据控制变量法可知,探究影响音调的因素,把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,要控制相同力度拨动钢尺,听它振动发出的声音,可得到音调与频率有关。
[9][10]在其他条件相同时,当缩短钢尺伸出桌边的长度,钢尺振动得越来越快,音调越高。
2.如图所示,小组同学完成以下三个声现象的实验,请回答相关问题。
(1)如图甲所示,乒乓球被弹开,说明了发声的音叉在 ;乒乓球将音叉的振动放大,这种实验方法是 法,该装置还可以探究声音响度与 的关系;
(2)如图乙所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,若罩内的空气完全被抽出,将不能听到铃声,说明声音的传播 介质;
(3)如图丙所示,将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌面适当的长度,拨动钢尺,可听到钢尺振动发声。若钢尺伸出桌面的长度保持不变,改用更大的力拨动钢尺,则听到声音的 变大;若拨动钢尺的力保持不变,逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,听到声音的音调变 。当钢尺伸出桌面的长度很大时,尽管用非常大力拨动钢尺也听不到声音,因为此时发出的声波是 (选填“超声”或“次声”)波。
【答案】 振动 转换 振幅 需要 响度 低 次声
【详解】(1)[1][2][3]图甲中,通过乒乓球被弹起将音叉微小的振动放大,这种实验方法叫做转换法;通过乒乓球被弹起说明物体发声时在振动;乒乓球弹起的越高,振幅越大,响度越大,该实验可以说明响度跟振幅的关系,即该装置还可以探究声音响度跟振幅的关系。
(2)[4]图乙中抽气机不断向罩外抽气的过程中,罩内被拨打的手机的铃声越来越小,即响度越来越小,直到听不见,这说明:声音的传播需要介质(真空不能传声)。
(3)[5][6][7]一端伸出桌面适当的长度,拨动钢尺,钢尺振动可以发出声音;用更大的力拨动钢尺,钢尺的振幅变大,则听到声音的响度变大;改变钢尺伸出桌面的长度,用同样大小的力拨动其伸出桌面的一端,这样会导致钢尺振动的快慢不同,因增加钢尺伸出桌面的长度,振动变慢,即发出声音的音调变低;逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,钢尺振动发出声音的音调会逐渐变低,变成人耳听不到的声音次声波。
3.在“探究影响音调因素”的实验中,小勇同学将直尺一端紧压在桌面上,另一端伸出桌面。
(1)拨动直尺,观察到直尺伸出桌面的部分在振动,同时听到直尺拍打桌面发出的声音 (选填“甲”或“乙”)所示的实验操作方法;
(2)小勇规范实验操作后,拨动直尺,观察到直尺在振动,接着,小勇减小直尺伸出桌面的长度,观察到直尺的振动变 ,直尺发出声音的音调变 ,这说明声音的音调与 有关,当直尺伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动直尺,却听不到声音 (选填“超声”或“次声”)波;
(3)实验中,小勇同学采用了 法。
【答案】 乙 快 高 频率 次声 控制变量法
【详解】(1)[1]此实验研究钢尺振动时的响度跟钢尺振幅的关系,应该收集钢尺的振动幅度和钢尺响度,所以,应使直尺紧贴桌面,是乙所示的实验操作方法。
(2)[2][3][4][5]钢尺发出声音的音调与尺子振动快慢有关,当钢尺伸出桌面的长度越短时,振动越快,频率越高,直尺发出声音的音调越高,说明音调的高低与发声物体的振动频率有关,当直尺伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动直尺,说明此时频率低于20Hz,是次声波。
(3)[6]探究音调与频率关系时,控制发声体的振幅一定,控制发声体的频率一定,这运用了控制变量法。
4.物理创新实验小组的同学利用日常学习中使用的塑料尺进行了以下实验:
(1)如图所示,用手掌将塑料尺的一端紧压在桌面上,用手拨动塑料尺伸出桌面的一端,由于 (选填“①塑料尺”或“②塑料尺拍打桌面”,填编号)振动而发出声音;
(2)实验时,钢尺伸出桌面的长度越短,振动越快,发出声音的音调越高。说明:音调的高低与声源振动的 有关;
(3)小丽同学用同一把刻度尺对物理课本的宽度进行了3次测量,结果分别是:、、,她最后得到物理课本的宽度是 。
【答案】(1)①
(2)频率
(3)18.51
【详解】(1)用手掌将塑料尺的一端紧压在桌面上,用手拨动塑料尺伸出桌面的一端,由于塑料尺的一端被压紧在桌面上,塑料尺不能拍打桌面,声音是由于塑料尺振动发出的。
(2)塑料尺的振动频率不同,发出声音的高低不同,塑料尺伸出桌面的长度越短,振动越快,频率越高,发出声音的音调越高,说明声音的音调与声源振动的频率有关。
(3)为了减小误差,需要计算3次测量的平均值,故最后得到物理课本的宽度是
5.为了探究音调与什么因素有关,小明设计了下面两个实验:
(1)如图甲所示,将齿数不同的齿轮固定在同一轴上,当齿轮转动时,用硬纸板接触齿数不同的齿轮,纸片发出声音的音调是不同的。齿轮的齿数越多,硬纸片振动得越 ,纸片发出声音的音调越 。
(2)如图乙所示,将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌面适当的长度,拨动钢尺,就可听到 (选填“钢尺”或“桌面被拍打”)发出的声音;逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,仔细聆听钢尺振动发出的声音后,发现音调逐渐变 (选填“高”或“低”)了。
【答案】(1) 快 高
(2) 钢尺 低
【详解】(1)[1][2]音调是由发声体振动的频率决定的。当纸片与齿轮接触时,齿轮越多的可以使纸片在相同时间内振动次数越多,振动的越快,它刮碰纸片的频率越大,纸片发声的音调就会越高。
(2)[1]将一把钢尺紧紧按在桌面上,一端伸出桌面适当的长度,拨动钢尺,就可听到钢尺振动发出的声音。
[2]改变钢尺伸出桌面的长度,用同样大小的力拨动其伸出桌面的一端,这样会导致钢尺振动的快慢不同,即发出声音的音调不同,伸出桌面的长度越长,振动越慢,音调越低。
6.在学习演奏小提琴的过程中,小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响,他们决定对这种现象进行探究,经讨论后提出以下猜想:
猜想一:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关;
猜想二:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关;
猜想三:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关。
为了验证以上猜想是否正确,他们找到了一些不同规格的琴弦,如表:
编号
琴弦的材料
琴弦的长度cm
琴弦的横截面积mm2
甲
镍合金
a
b
乙
镍合金
50
0.6
丙
尼龙丝
30
0.6
丁
尼龙丝
50
0.6
(1)为了验证猜想一,应选用两根编号分别为 的琴弦进行实验;
(2)为了验证猜想二,应选用两根编号分别为 的琴弦进行实验;
(3)为了验证猜想三,小明选用编号为甲、乙的琴弦进行实验,则表中缺少的数据:a 应 50,b应 0.6(均选填“等于“或“不等于”);
(4)探究过程常采用下列主要步骤:
A.分析归纳得出结论;
B.设计和进行试验;
C.提出问题与猜想。
这些探究步骤的合理顺序应该是 (只填代号);
(5)探究过程中用到的物理方法是 法。
【答案】 乙、丁 丙、丁 等于 不等于 CBA 控制变量
【详解】(1)[1]探究猜想一:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关,应控制琴弦的长度和横截面积相同而材料不同,由表中实验数据可知,应选编号为乙、丁的琴弦进行实验。
(2)[2]探究猜想二:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关,用控制琴弦的材料和横截面积相同而长度不同,由表中实验数据可知,应选编号为丙、丁的琴弦进行实验。
(3)[3][4]探究猜想三:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关,应控制琴弦的材料和长度相同而横截面积不同,选用编号为甲、乙的琴弦进行实验,则甲琴弦的长度a应等于50,b应该不等于0.6。
(4)[5]科学探究的合理步骤应该是:提出问题与猜想,设计和进行试验,分析归纳得出结论;故合理顺序是CBA。
(5)[6]当一个物理量受多个因素影响时,探究其中一个因素和物理量的关系时,采用控制变量法。
7.在探究声音的产生和传播时,如图,小明和小华一起做了下面的实验:
(1)如图①所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球弹跳起来,这说明 。此探究中将音叉的振动用乒乓球的运动表现出来,在物理学中这种方法叫做 ;(选填“转换法”或“控制变量法”)
(2)如图②所示,为了验证(1)中的探究结论,小华同学用手使劲敲桌子,桌子发出了很大的声响,但他几乎没有看到桌子的振动,为了明显地看到实验现象,你的改进方法是 ;我们由生活中的一些现象,总结得出了一般性结论。这里用到了 的方法;
(3)如图③所示,敲响右边的音叉,左边的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起,该实验说明 可以传声;
(4)如图④所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,听到的声音会逐渐 (选填“变大”、“变小”或“不变”),甚至最后听不到声音,这个实验说明了 。
【答案】(1) 声音是由物体振动产生的 转换法
(2) 在桌面上放一些砂粒,把桌子振动转化为砂粒的振动(合理即可) 归纳法
(3)空气
(4) 变小 真空不能传声
【详解】(1)[1][2]将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球,发现乒乓球被多次弹起,这样做是为了把音叉的微小振动放大,便于观察,该现象说明了音叉在振动,说明声音是由物体振动产生的;这种实验方法叫转换法。
(2)[1]为了看到桌子振动更明显,可在桌面上放一些砂粒,把桌子振动转化为砂粒的振动,即把桌子振动放大,便于观察。
[2]归纳法是从多个具体的、特殊的现象或者实验事实中概括出一般性规律或结论;所以通过生活中的一些现象,总结得出了一般性结论,这种实验方法为归纳法。
(3)由图可知,当敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,所以说明左边完全相同的音叉发生了振动,而我们并没有直接敲响左边的音叉,证明声音是通过空气传播给左边的音叉的,所以空气能传播声音,也说明了声能传递能量。
(4)[1]声音的传播需要介质,用抽气机将瓶内的空气抽出,在抽气机向外抽气的过程中,能传播声音的空气越来越少,所以听到的声音会变小。
[2]如果把瓶中的空气完全抽出来,瓶内就成了真空,没有了将声音传出瓶外的介质,所以我们不能听到闹铃声。这说明声音靠介质传播,真空不能传声。
8.小明想比较几种材料(衣服、锡箔纸、泡沫塑料)的隔音性能。
(1)除了待测的材料外,可利用的器材有:音叉、机械闹钟、鞋盒。在本实验中适合作声源的是 ;
(2)小明将声源放入鞋盒内,在其四周塞满待测材料,他设想了两种实验方案,你认为最佳的是__________;
A.让人站在距鞋盒一定距离处,比较所听见声音的响度
B.让人一边听声音,一边后退,直至听不见声音为止.比较此处距鞋盒的距离
(3)通过实验得到的现象如表格所示,则待测材料隔音性能最好的是 ,最差的是 。
材料
衣服
锡箔纸
泡沫塑料
距鞋盒的距离
2m
3m
1m
【答案】(1)机械闹钟
(2)B
(3) 泡沫塑料 锡箔纸
【详解】(1)机械闹钟发出的声音有节奏,声音较为稳定,适合做实验声源,音叉声音不稳定,而且还需要敲击,因此不适合做实验声源。
(2)测量听不到声音的距离较为直观,有可靠地实验数据,能够较好的判断隔音效果,方案B较好,靠听到声音的响度判断材料的隔音效果不是太直观,具有很大的误差,方案A不适合。故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(3)[1][2]由表格数据可知,泡沫塑料的距离最短,说明隔音效果最好,锡箔纸的距离最长,说明隔音效果最差。
9.如图所示,小丽用小锤敲击音叉,让发声的音叉接触竖直悬挂的乒乓球。
(1)实验时,小丽既能听到音叉发出的声音,又能观察到乒乓球 。通过实验可初步得出:声音是由物体的振动产生的。
(2)乒乓球在实验中起到的作用是 ,这种思维方法叫做 (选填“控制变量法”或“转换法”)。
(3)如果小丽用手握住正在发声的音叉, (选填“能”或“不能”)听到声音。
【答案】(1)被弹开
(2) 将音叉的振动放大 转换法
(3)不能
【详解】(1)实验时,小丽既能听到音叉发出的声音,又能观察到乒乓球多次弹开,乒乓球被弹开反映了音叉的振动,通过实验可初步得出:声音是由物体振动产生的。
(2)[1][2]音叉的振动幅度太小,不便于观察,乒乓球在实验中起到的作用是将音叉的振动放大,把不便于观察的现象转换为便于观察的现象,这种思维方法叫做转换法。
(3)声音是由物体振动产生的,振动停止,发声停止,如果小丽用手握住正在发声的音叉,音叉停止振动,将不能听到声音。
10.一位同学在探究声音的产生和传播时,做了下面的实验:
(1)如图甲所示,用悬挂着的 乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球被弹开,说明声音是由物体振动产生的,此时用到的物理研究方法是 ;
(2)如图乙所示,将正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,并由此推理可以得出真空不能传声,进而得出声音的传播需要介质,此时用到的物理研究方法是 。
【答案】 转换法 实验推理法
【详解】(1)[1]用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,观察到乒乓球被弹开,则发声的音叉在振动,说明声音是由振动产生的;实验中不易直接观察到音叉的振动,这里乒乓球起的作用是将音叉的微小振动放大;通过乒乓球被弹起,采用的是转换法。
(2)[2]玻璃罩内有空气,空气可以传声,空气越稀薄,空气传声能力越差,听到的铃声越来越小,由此推理,当没有空气时,就不能传声了,所以声音的传播需要介质,经过实验推理得知:真空不能传声。这种研究方法叫实验推理法或理想实验法。
11.实验小组的同学们进行了如下实验。
(1)如图甲所示,悬挂着的乒乓球接触音叉,然后用小锤敲击音叉,可以观察到的现象是 ;如图乙所示,把纸屑撒在鼓面上,用鼓锤敲击鼓面,可以观察到的现象是 ;根据上述实验现象说明声音是由 产生的。实验中乒乓球、纸屑的作用是 ;
(2)如图丙所示,用力拨动钢尺,仔细听声音+认真观察钢尺振动的快慢;改变钢尺伸出桌边的长度,再次用相同的力拨动钢尺,仔细听声音,认真观察钢尺振动的快慢观察到的实验现象是钢尺伸出桌面的长度越短,钢尺振动越 ,发出声音的音调越 ,由此可得出结论:音调的高低与钢尺的 有关。
【答案】 乒乓球被弹起 纸屑被弹起 物体的振动 采用转换法,将不易观察的微小振动放大 快 高 振动频率
【详解】(1)[1]小锤敲击音叉,音叉振动发声,带动乒乓球被弹起。
[2]用鼓锤敲击鼓面,鼓面振动发声,带动纸屑被弹起。
[3][4]声音是由物体的振动产生的,上述两个实验当中利用乒乓球,纸屑都是采用转换法,将不易观察的微小振动放大,进而证明发声体都在振动。
(2)[5][6][7]改变钢尺伸出桌边的长度,钢尺伸出桌面越长,振动越慢,音调越低,钢尺伸出桌面越短,振动越快,音调越高,因此可得音调的高低与钢尺的振动频率有关。
12.小红猜测二胡弦的音调可能与弦的长短、粗细、松紧、及弦的材料有关,于是她利用了下表中各种不同规格的弦来探究一下她的猜想是否正确。
编号
弦的材料
弦的长度/cm
弦截面积/mm
松紧
A
尼龙丝
40
0.5
紧
B
尼龙丝
30
0.5
紧
C
钢丝
40
0.5
紧
D
尼龙丝
30
0.8
紧
E
钢丝
40
0.5
松
(1)选用表中A、C两根弦,可以探究弦发声的音调与 的关系;
(2)为了探究弦发声的音调与弦的粗细的关系,应选用表中的 两根弦;
(3)为了研究弦发声的音调与弦的长度的关系,应选用表中的A、B两根弦。用到了 的实验方法。
【答案】 弦的材料 B、D 控制变量法
【详解】(1)[1]探究音调与弦的材料的关系,根据控制变量法可知,应控制琴弦的长度与横截面积以及松紧程度相同而材料不同,由表中实验数据可知,实验序号是A、C的琴弦长度与横截面积以及松紧程度相同而材料不同,因此可以用A、C实验探究弦发声的音调与弦的材料的关系。
(2)[2]探究弦发声的音调与弦的粗细的关系,根据控制变量法可知,应控制琴弦的长度与材料以及松紧程度相同而横截面积不同,故应表中的B、D两根弦。
(3)[3]研究弦发声的音调与弦的长度的关系,应控制琴弦的材料与横截面积以及松紧程度相同而长度不同,故应用表中的A、B两根弦。由此可知,当研究琴弦的音调与其中一个因素的关系时,需控制其它因素相同,所以用到了控制变量法。
13.物理是一门以实验为基础的学科,学好物理要多做实验。
(1)如图甲所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开的幅度比音叉振动的幅度 (填“大”或“小”);只敲音叉一下,能在较长的时间内听到音叉一直在响,其原因是 (填序号)。
①发声虽停止,声音还在传播 ②两个音叉之间的空气还在振动
③音叉还在振动 ④产生了回声
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的叉股也把乒乓球弹开,该实验的目的主要是说明 可以传声;假设将上述甲、乙两个实验均移至月球上操作,能看到乒乓球被弹开的是 (填序号)。
①图甲 ②图乙 ③都可以 ④都不可以
(3)如图丙所示,拿一张硬纸片,让它在木梳齿上划过,一次快些,一次慢些,比较发声的不同,这是在探究声音的 与频率的关系。
【答案】(1) 大 ③
(2) 空气 ①
(3)音调
【详解】(1)[1]音叉的振动比较微小,肉眼很难观察,乒乓球可以将音叉的微小振动放大,便于观察,即乒乓球被弹开的幅度比音叉振动的幅度。
[2]只敲音叉一下,能在较长的时间内听到音叉一直在响,是因为音叉还没停止振动,故①②④不符合题意,③符合题意。
故选③。
(2)[1]如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹起,这个现象说明两个叉股之间的空气将右边音叉的振动传递到左边相同的音叉,故该实验的目的主要是说明空气可以传声。
[2]月球上没有空气,真空不能传声。若把甲、乙实验移到月球上去做,甲实验还能弹开乒乓球,乙实验不能看到乒乓球被弹起,故①符合题意,②③④不符合题意。
故选①。
(3)用硬纸片在梳子的齿上划过,一次快些,一次慢些,则快些划过时发出的声音的音调较高,比较发声的不同,这是在探究声音的音调与频率的关系。
14.亲爱的同学,请你应用所学的物理知识完成以下实验探究,如图甲所示,是探究“声音的传播”实验装置:
(1)在玻璃钟罩内的木塞上,放一个正在发声的音乐闹铃,此时我们能听到音乐;用抽气设备抽钟罩内空气,在抽气的过程中,你听到音乐声将会 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(2)如果把钟罩内空气完全抽出我们将 (选填“能”或“不能”)听到声音;
(3)实验结论:声音的传播需要 ;推理得出: ;
(4)探究影响声音特性的因素:如图乙所示,改变钢尺伸出桌边的长度,拨动钢尺,使钢尺每次的振动幅度大致相同,听它振动发出的声音,同时注意钢尺振动的快慢;该实验是为了探究声音的 与频率的关系;
(5)如图乙所示,控制钢尺伸出桌边的长度不变,用力再次拨动,听它振动发出的声音,同时注意钢尺振动的幅度;该实验是为了探究声音的响度与 的关系;
(6)实验运用的主要方法是 。
【答案】(1)变小
(2)不能
(3) 介质 真空不能传声
(4)音调
(5)振幅
(6)控制变量法
【详解】(1)图甲中用抽气机将钟罩内的空气抽出,在抽气机向外抽气的过程中,能传播声音的空气越来越少,所以音乐声会逐渐变小。
(2)如果把钟罩中的空气完全抽出来,钟罩内就成了真空,没有了将声音传出钟罩外的介质,所以我们不能听到音乐声。
(3)[1] [2] 以上实验说明声音的传播需要介质,由此推理得出:真空不能传声。
(4)图乙中,改变钢尺伸出桌边的长度,使钢尺每次的振动幅度大致相同,听它振动发出的声音,是为了探究声音的音调与频率的关系。
(5)控制钢尺伸出桌边的长度不变,用力再次拨动,注意钢尺振动的幅度;该实验是为了探究声音的响度与振幅的关系。
(6)实验运用的主要方法是控制变量法。
15.如图所示,小丽与小刚选用以上琴弦和两个纸杯,制成了一个“土电话”。
(1)他们用“土电话”能实现10m间的轻声通话,这表明声音可以在 中传播。
(2)相距同样远,讲话者以同样的响度说话,如果用细铜金属丝连接,则比尼龙琴弦连接时听到的声音要大些。根据这一实验现象,我们可以提出一个探究题: 。
(3)如果使用“土电话”时,另一位同学用手捏住琴弦的某一部分,则听的那一位同学 (选填“能”或“不能”)听到对方的说话声。
【答案】(1)固体
(2)金属丝传播声音的效果比尼龙绳要好得多
(3)不能
【详解】(1)声音可以通过“土电话”的琴弦传播,也就是可以在固体中传播,故表明声音可以在固体中传播。
(2)声音通过细铜金属丝传播时比通过尼龙琴弦传播时声音大,也就是说金属丝传播声音的效果比尼龙绳要好得多,故根据这一实验现象,我们可以提出一个探究题:金属丝传播声音的效果比尼龙绳要好得多。
(3)当用手捏住琴弦时,它就不能振动了,所以就不能发声了,所以听的那一位同学不能听到对方的说话声。
16.如图所示,在“探究声音特性”的实验中,小华将塑料尺一端压在桌面上,另一端伸出桌面。
(1)用手拨动塑料尺会发出声音说明声音是由物体 产生的;
(2)小华逐渐减小塑料尺伸出桌面的长度,拨动塑料尺,小华看到塑料尺的振动 (选填“变快”、“不变”或“变慢”),塑料尺发出声音的音调 ;(选填“变高”、“不变”或“变低”)
(3)小华换用钢尺做此实验,钢尺伸出桌面的长度、振动幅度和速度与塑料尺均相同时,听到声音的主要差异是 。(选填“响度”、“音调”或“音色”)
【答案】 振动 变快 变高 音色
【详解】(1)[1]拨动塑料尺,塑料尺振动,发出声音,说明声音是由物体振动产生的。
(2)[2][3]若减小塑料尺伸出桌面的长度,拨动塑料尺,小华看到塑料尺的振动变快,塑料尺发出声音的音调变高。
(3)[4]因为不同的发声体,音色一般不一样的,因此小华换用钢尺做此实验,钢尺伸出桌面的长度、振动幅度和速度与塑料尺均相同时,听到声音的主要差异是音色。
17.探究声音的特征:
(1)为了探究音调与什么因素有关,小明设计了下面ABCD几个实验,如图所示,你认为能够完成探究目的的是 ,通过探究可知:音调是由发声体振动的 决定的;
A.硬纸板接触圈数不同的齿轮
B.将正在发声的音叉触及面颊有震感
C.改变薄塑料片滑过梳子的速度
D.改变敲鼓的力度
(2)敲鼓时,可在鼓面上放些小纸屑,在听到鼓声的同时,可看见小纸屑在跳动,这种实验方法叫 ;用力越大,纸屑跳得越 (填“高”或“快”),听到的鼓声越响,表明鼓面的 越大,鼓声的响度越大;
(3)如图所示,将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌面适当的长度,拨动钢尺,就可听到 (选填“钢尺”或“桌面被拍打”)振动发出的声音,若改用更大的力拨动钢尺,则听到声音的 (选填“音调”、“音色”或“响度”)变大;逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,仔细聆听钢尺振动发出声音后,发现音调逐渐变 (选填“高”或“低”)了,观察发现此时钢尺振动慢了,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,却听不到声音了,这是由于 。
【答案】 AC 频率 转换法 高 振幅 钢尺 响度 低 频率低于20Hz
【详解】(1)[1]A.硬纸板接触齿数不同的齿轮,振动的频率不同,发出的声音的音调不同,故A符合题意;
B.将正在发声的音叉靠近人的脸部,脸会感觉到振动,这说明声音是由物体的振动产生的,故B不符合题意;
C.用塑料尺子在梳子齿上快慢不同的滑动时,梳子齿振动的频率不同,发出的声音的音调不同,故C符合题意;
D.改变敲鼓的力度,振幅不同,响度不同,研究响度跟振幅的关系,故D不符合题意;
故选AC。
[2]通过探究可知:音调是由发声体振动的频率决定的。
(2)[3]看见鼓面上小纸团在跳动,是将不易观察的鼓面的振动转化为小纸团的跳动,所以用到了转换法。
[4][5]用力越大,纸屑跳起来的高度越高,听到的鼓声越响,表明鼓面的振幅越大,则响度越大。
(3)[6]将一把钢尺紧紧按在桌面上,一端伸出桌面适当的长度,拨动钢尺,就可听到钢尺振动发出的声音。
[7]若改用更大的力拨动钢尺,则钢尺振动幅度变大,响度变大。
[8]逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,用同样大小的力拨动其伸出桌面的一端,这样会导致钢尺振动的频率变慢,即发出声音的音调变低。
[9]钢尺伸出桌面超过一定长度,振动得很慢,即钢尺振动的频率小于20Hz,属于次声波,所以人耳听不到。
18.为了研究同一根钢制琴弦发出声音的音调与哪些因素有关,可利用图乙所示的实验装置进行实验。已知一块厚木板上有A、B两个楔支撑着琴,其中A楔固定,B楔可沿木板移动以改变琴弦振动部分的长度,将钢制琴弦的一端固定在木板O点,另一端通过定滑轮悬挂不同个数的相同重物,重物个数越多,琴弦绷得越紧,轻轻拨动AB间的琴弦,用仪器测出发声的频率。
实验次序
长度
重物个数
频率
1
0.4
2
375
2
0.8
2
170
3
4
265
(1)实验数据如表所示,分析实验数据可知,第 次实验中琴弦发声的音调最高;
(2)分析数据可以发现,该实验研究的是琴弦发声的音调与 和琴弦的松紧程度这两个因素的关系;
(3)当第3次实验时长度AB为 m时,可用2、3两次实验来研究琴弦的音调和琴弦松紧程度的关系;
(4)分析第1、2两次实验数据可以发现:在松紧程度相同时,琴弦 ,发出声音的音调越低。
【答案】 1 琴弦的长度 0.8 越长
【详解】(1)[1]分析实验数据可知,频率越高,音调越高,故实验1频率最大,故音调最高。
(2)[2]分析表格中的数据可知,琴弦的AB的长度也是研究的变量,故该实验研究的是琴弦发声的音调与琴弦的长度和琴弦的松紧程度这两个因素的关系。
(3)[3]可用2、3两次实验来研究琴弦的音调和琴弦松紧程度的关系,则需要控制琴弦的长度相同,故长度AB为0.8m。
(4)[4]分析第1、2两次实验数据,在松紧程度相同时,琴弦长时,频率低,音调低,故结论为在松紧程度相同时,琴弦越长,发出声音的音调越低。
19.在探究声音的特征实验中:
(1)如图甲所示,将一把塑料刻度尺的一端紧压在桌面上,另一端伸出桌面,拨动刻度尺使之振动,听塑料尺振动时发出的声音。通过改变刻度尺伸出桌面的长度来改变声音的音调,发现音调越高,塑料刻度尺振动得越 。换用钢尺做此实验,钢尺伸出桌面的长度、振动幅度和频率与塑料尺均相同时,听到声音的主要差异是 (选填“响度”“音调”或“音色”)不同。
(2)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,却听不到声音了,这是因为 。
【拓展提升】某研究小组利用纸盒和一些长短、粗细不同的琴弦,又进行了探究“音调与哪些因素有关”的活动。如图乙所示,他们选用的琴弦长度、材料在图中已标出(其中琴弦的直径关系:),并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致。
(3)若选择琴弦和,则是为了研究音调与琴弦 的关系;还可以选择琴弦 (选填符号、、、),研究“琴弦音调高低与材料的关系”。
(4)若有同学选择和进行研究,并推理得出琴弦长度越长,振动越慢,音调就越低的结论,该同学探究过程中存在的问题是 ,本实验探究过程中采用的主要实验方法是 。
【答案】(1) 快 音色
(2)钢尺振动很慢,发出的声为次声波
(3) 粗细 a、c
(4) 没有控制材料相同 控制变量法
【详解】(1)[1]实验中发现音调越高,塑料刻度尺振动的越快,频率越大。
[2]换用钢尺做此实验,钢尺伸出桌面的长度、振动幅度和频率与塑料尺都相同时,由于振动的材料不同,故发出声音的音色不同。
(2)实验中当钢尺伸出桌面的部分超过一定长度时,尺子振动时发出的频率较低,发出的声为次声波,人听不到次声波。
(3)[1]选择a和b,材料和长度相同,粗细不同,因此探究音调高低跟琴弦粗细的关系。
[2]研究“琴弦音调高低与材料的关系”时,需要控制长度和粗细相同,材料不同,故需要选择a和c。
(4)[1]若有同学选择c和d进行研究,c和d的材料不同,长度不同,所以无法探究音调与琴弦长度的关系,故该同学探究过程中存在的问题是没有控制材料相同。
[2]因为影响音调的因素有多个,因此本实验探究过程中采用的主要实验方法是控制变量法。
20.小敏观察到提琴、吉他、二胡等弦乐器发声时,每根琴弦的音调不同.于是,对于琴弦发出声音的音调高低她提出以下猜想:
猜想一:可能与琴弦的材料有关
猜想二:可能与琴弦的长短有关
猜想三:可能与琴弦的横截面积有关
猜想四:可能与琴弦的松紧有关
编号
琴弦的材料
琴弦的长度/cm
琴弦的横截面积/
A
钢
60
0.7
B
钢
1.0
C
钢
80
1.2
D
尼龙丝
80
1.2
E
尼龙丝
100
1.2
为了验证上述猜想是否正确,她找到了如表所列5种规格的琴弦进行实验。
(1)为了验证猜想一,应选用编号为 的琴弦进行实验;
(2)为了验证猜想二,应选用编号为 的琴弦进行实验;
(3)为了验证猜想三,应选择编号为A、B的琴弦进行实验,则表格中缺少的数据应为 ;
(4)选择AB,使AB松紧程度相同,研究后发现音调不同,由此得出的结论是 ;
(5)把琴弦调紧一些,以相同的振幅拨动同一琴弦发声时,振动频率变 ,(填“快”或“慢”)因此音调升 (填“高”或“低”);
(6)本探究实验中的主要研究方法是: 。
【答案】 C、D D、E 60 当材料琴弦材料、长度相同时,琴弦发出声音的音调与琴弦的横截面积有关 快 高 控制变量法
【详解】(1)[1]实验中要探究音调的高低与琴弦的材料之间的关系,需要控制琴弦的长度、横截面积相同,所以CD两琴弦符合题意。
(2)[2]实验中要探究音调的高低与琴弦长短之间的关系,需要控制琴弦的材料、横截面积相同,所以DE两琴弦符合题意。
(3)[3]选用AB两材料探究音调的高低与琴弦横截面积之间的关系,需要控制长度、材料相同,只改变琴弦的横截面积,所以表格中缺少的数据应为60。
(4)[4] AB两材料探究完成发现音调不同,所以可得结论为:当琴弦材料、长度相同时,琴弦发出声音的音调与琴弦的横截面积有关。
(5)[5][6]琴弦调紧一些,用相同的力度拨动琴弦,琴弦单位时间内振动的次数增加,即频率变快,所以声音的音调升高。
(6)[7]上述实验中,探究其中一个影响因素时,需要控制其他因素不变,所以运用了控制变量法。
21.在探究声音的产生与传播时,小明和小华一起做了下面的实验:
(1)他们用“土电话”能实现10 m间的通话,这证明 能传播声音;
(2)如果用“土电话”时,另一个同学捏住棉线的某一部分,则听的一方就听不到声音了,这是由于捏住棉线时, ,发声也停止了;
(3)如图乙所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球被弹起,这个现象说明了 ;该实验用到的物理方法是 ;
(4)如图丙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹起,这个现象说明 ;若在月球上进行此实验,乒乓球 (选填“能”或“不能”)被弹起;原因是 。
【答案】(1)固体
(2)振动停止
(3) 声音是由物体的振动产生的 转换法
(4) 声音可以在空气中传播 不能 真空不能传声
【详解】(1)声音的传播需要介质,固体、液体、气体都可以传声,用“土电话”能实现10m间的通话,这证明固体能传播声音。
(2)用“土电话”时,另一个同学捏住棉线的某一部分,则听的一方就听不到声音了,这是由于捏住棉线时,振动停止,发声也停止了。
(3)[1][2]用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球被弹起,这个现象说明了声音是由物体振动产生的。该实验用乒乓球的弹起反映音叉在振动,用到的物理方法是转换法。
(4)[1][2][3]敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹起。这个现象说明声音能在空气中传播,若将此实验在月球上进行,由于真空不能传因声,乒乓球不能被弹起。
22.根据如图所示的实验情景,回答问题:
(1)如图①所示的实验现象表明: .
(2)如图②所示,从左向右敲击瓶子时,各瓶发音的音调变化是: .(选填“由高变低”或“由低变高”)
(3)如图③所示,用手指轻叩课桌,使正坐在对面的同学刚好听不到叩击声,再让对面的同学将耳朵紧贴在桌面上,用同样的力度轻叩课桌,这时对面的同学则能听到叩击声.这个实验表明:
(4)如图④所示,正在发声的手机悬挂在密闭的广口瓶内,将瓶内的空气不断抽出时,手机铃声逐渐变小.由这个实验事实得到的推论是: .
(5)如图⑤所示,我们把水倒入瓶中时,通常根据声音的 来判断瓶中水的多少.
【答案】 声音由物体振动产生 由高变低 固体传声效果比空气好 真空不能传声 音调变化
【详解】(1)小纸片的跳动是由于扬声器振动造成的,扬声器发出声音的原因正是由于里边纸盆的振动;
所以如图①所示的实验现象表明:声音由物体振动产生;
(2)敲击瓶子时,声音主要是瓶身和水柱振动发出的,瓶中盛水越多,瓶子和水的质量越大,越难振动,音调越低,因此从左向右敲打瓶子,音调由高变低;
(3)敲课桌的另一端的时候,耳朵贴在桌面上是靠固体传播声音;
耳朵离开桌子的时候靠空气传播声音,固体传声效果比气体好,所以耳朵紧贴在桌面上,用同样的力度轻叩课桌,这时对面的同学则能听到叩击声.
(4)当用抽气机不断抽气时,手机播放的音乐声逐渐减弱,经过科学推理可得:真空不能传声;
(5)往暖水瓶中灌水时,是由暖水瓶内的空气柱振动发出声音,水越来越多,空气柱越来越短,越容易振动,音调越高.所以可以通过发出声音的音调变化来判断暖水瓶中水的多少.
23.某实验小组用一把钢尺、示波器、话筒等仪器研究声音的有关问题。装置如图,具体步骤如下:
①将钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边。拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时记录它发出声音的波形I。
②保持钢尺伸出桌边的长度不变,增加拨动钢尺的力度,听它振动发出的声音,同时记录它发出声音的波形Ⅱ。
③增大钢尺伸出桌边的长度,使用和步骤②中同样大小的力度拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时记录它发出声音的波形III。
(1)拨动钢尺,钢尺发出声音,这说明声音是由物体的 产生的。
(2)通过步骤③可以得出的结论是什么?
(3)实验小组记录的波形如甲、乙、丙三个图所示,若按照步骤①②③中波形I、波形Ⅱ、波形Ⅲ的顺序排列应是 (选填下列选项序号)。
A.甲、乙、丙 B.乙、甲、丙 C.甲、丙、乙 D.丙、甲、乙
(4)该实验过程用到的科学方法是什么?
【答案】(1)振动
(2)在力大小不变的情况下,钢尺伸出桌面越长,音调越低
(3)D
(4)控制变量法
【详解】(1)拨动钢尺,钢尺才能反出声音,这说明声音是由物体的振动产生的。
(2)增大钢尺伸出桌边的长度,使用和步骤②中同样大小的力度拨动钢尺,听它振动发出的声音,探究音调和频率的关系,钢尺伸出桌面越长,频率越低,音调越低。
(3)步骤②与步骤①相比,钢尺伸出桌面的长度不变,钢尺的振动快慢相同,则钢尺振动发声的音调相同;步骤②中增加拨动钢尺的力度,钢尺振动幅度增大,所以这两步对应波形图的先后顺序为丙、甲;步骤③和步骤②相比,拨动钢尺的力度不变,则钢尺振动幅度不变;步骤③中钢尺伸出桌面的长度变长,钢尺振动得更慢,相同时间内振动次数更少,所以步骤③对应的波形图是乙;综上可知,按照步骤从先到后的顺序,波形图的先后顺序为应为丙、甲、乙,故选D。
(4)这个题控制尺子伸出桌边的长度不变,改变拨动尺子的力度,听它振动的音调。所以此实验用到的实验方法是控制变量法。
24.小明等同学在“探究声音是什么”的实验中,将系在细线上的乒乓球靠近音叉。
(1)当用小槌敲击音叉时,在听到声音的同时,观察到乒乓球 。通过实验现象得出的结论是 。乒乓球在实验中起到的作用是 。此实验放到月球上 观察到此现象(选填“可以”、“不可以”);
(2)小明又去敲击同一个音叉,并且在老师的帮助下通过示波器,在相同时间内截取敲击时的二列声波图,如图甲和乙,从图中可以看出这两次声音的 (选填“响度”或“音调”)相同。
(3)细心的小明还发现老师桌上还有两种同种材料制成的音叉,如图丙和丁,敲击后 (选填“丙”或“丁”)图音叉振动的频率更高。
(4)将一只正在发声的闹钟放进密封的玻璃罩中,然后逐渐往外抽气,我们听到闹钟声越来越 (选填“强”或“弱”),在此基础上我们可以得出一个结论: 。但现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态,即实验无法达到绝对的真空。在这种情况下,你是怎样得出这一结论的 ( )
A.通过日常生活经验得出的 B.用实验直接证实的
C.通过理论推导出来的 D.建立在实验基础上加科学的推理得出的
【答案】 被弹开 声音是由物体振动产生的 放大实验现象 不可以 音调 丁 弱 声音不能在真空中传播 D
【详解】(1)[1][2]一切发声的物体都在振动,当用小槌敲击音叉时,在听到声音的同时,观察到乒乓球被弹开,通过实验现象得出的结论是声音是由物体振动产生的。
[3][4]乒乓球在实验中起到的作用是放大实验现象,由于月球上声音无法传播,此实验放到月球上不可以观察到此现象。
(2)[5]小明又去敲击同一个音叉,并且在老师的帮助下通过示波器,在相同时间内截取敲击时的二列声波图,如图甲和乙,从图中可以看出这两次声音的振动幅度不同但频率相同,则音调相同。
(3)[6]细心的小明还发现老师桌上还有两种同种材料制成的音叉,如图丙和丁,丁音叉较短,则敲击后丁图音叉振动的频率更高。
(4)[7][8]将一只正在发声的闹钟放进密封的玻璃罩中,然后逐渐往外抽气,传播介质越来越少,我们听到闹钟声越来越弱,在此基础上我们可以推断得出一个结论:声音不能在真空中传播。
[9]但现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态,即实验无法达到绝对的真空,在这种情况下,无法直接通过实验验证,只能建立在实验基础上加科学的推理得出这一结论,故D符合题意。
25.小明在吉他演奏中发现,琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和张力有关,于是他想用实验进行探究。
(1)利用弦音计做研究,如图甲所示,其中a、b、c、d四根弦线的张力相同;
①若他选择b、d两弦线做实验,则研究的目的是探究音调与弦线 的关系;
②若他要研究音调与弦线粗细的关系,则应选择 和 两弦线做实验;
③小明研究后得出结论: 。
(2)你据图乙判断,在张力相同的情况下,分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦,发出的音调最高的是按住 点,最低的是按住 点。
【答案】 长度 a b 见详解 A B
【详解】(1)①[1]由图可知,琴弦b、d的材料和粗细相同,而长度不同,故选择b、d两弦线做实验,是为了探究音调与琴弦长度的关系。
②[2][3]要研究音调与弦线粗细的关系,要控制琴弦的材料和长度相同,而粗细不同,由此可知应选a、b。
③[4]物体振动越慢,音调就越低,而长度越长,琴弦越粗物体振动就越慢,所以可以得出以下结论:在其它条件相同情况下,琴弦越长,发出声音的音调越低;琴弦越粗,发出声音的音调越低。
(2)[5][6]由图可知,在琴弦材料和张力相同情况下,琴弦越长,音调越低,琴弦越粗,音调越低,分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦,发出音调最高的是按住A点,最低的是按住B点。
26.在探究声的特性时,小明设计了如下实验:
(1)如图甲所示,用硬纸片在钢锯齿上划过, (填“改变”或“不改变”)纸片划动的速度,观察纸片振动 ,可探究音调与发声体振动频率的关系;
(2)如图乙所示,用一只手将锯条压在桌边,用另一只手轻拨锯条的一端,听其响度; (填“改变”或“不改变”)锯条伸出桌面的长度, (填“改变”或“不改变”)手拨动锯条的力,观察锯片振动 ,可探究响度与发声体振幅的关系。
【答案】 改变 频率 不改变 改变 幅度
【详解】(1)[1][2]如图甲所示,用硬纸片在钢锯齿上滑动,滑动速度不同,纸片在1秒钟内振动的次数不同,即纸片振动频率不同,故改变纸片划动的速度,观察纸片振动频率,可探究音调与发声体振动频率的关系。
(2)[3][4][5]锯条伸出桌面的长度越大,同样条件下,越难振动,振动频率越小。探究响度与发声体振幅的关系,要控制其它因素相同,只改变锯条振动的幅度,故用另一只手轻拨锯条的一端,听其响度;不改变锯条伸出桌面的长度,改变手拨动锯条的力,观察锯片振动幅度,可探究响度与发声体振幅的关系。
27.随着生活水平的日益提高,不少场所的装修会考虑声学隔声效果。小军同学想比较几种常见装修材料的隔声性能,他找来厚度相同的四种材料(聚酯棉、软木、泡沫塑料和海绵)分别做成了大小相同、一侧开口的隔声盒,如图甲所示,并将玻璃杯作为声源置于盒内,再将整个盒子放置于水平桌面上;与桌子相隔一定距离用支架固定一个手机,利用手机的分贝仪软件功能记录敲击玻璃杯所发出的声音在此处的声强级。
为了控制声源的响度,现有如图乙所示的两种方案。
方案一:将悬挂在细线下的小球拉到同一高度,由静止开始释放去敲击玻璃杯。
方案二:手金小锤子,用相同的力度敲击玻璃杯。
(1)你认为方案 (选填“一”或“二”)较合理,在此方案下小军的实验数据如下表,你认为表中①处应填 ;仅从隔声性能的角度考虑,四种材料中最适合做隔音墙装修材料的是 ,本实验中使用的研究方法有:控制变量法和 ;
材料的种类
聚酯棉
软木
泡沫塑料
海绵
手机记录的响度/dB
45
68
56
50
①
最强
最弱
较弱
较强
(2)你认为影响吸音性能的因素除了材料的种类,可能还有材料的 (写出一个即可)
【答案】(1) 一 隔声效果 聚酯棉 转换法
(2)疏松致密程度
【详解】(1)[1]方案一较合理,因为将悬挂在细线下的小球拉到同一高度,由静止开始释放去敲击玻璃杯,能控制敲击玻璃杯的力度大小相等。手拿小锤子,很难控制用相同的力。
[2]本实验比较的是不同材料的隔声效果,因此表格中应该填入隔声效果。
[3]隔声效果的好坏通过玻璃杯被敲击发出的声音的大小反应出来,聚酯棉垫在杯子底下时发出声音最小,为45dB,因此它的隔声效果能最好,适合装修隔音墙用。
[4]转换法是指在保证效果相同的前提下,将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象,本实验中将看不见的隔音效果通过声音响度的大小来体现,采用了转换法。
(2)影响吸音性能的因素除了材料的种类,可能还有材料的厚度、疏松致密程度、孔隙结构等。
28.小华学习了有关声音的知识后,对材料的隔音性能很感兴趣,于是他设计了如下实验进行探究,请阅读并回答下列问题。实验步骤:
①先搜集各种材料,如衣服、报纸、平装书、塑料袋、袜子;
②把闹钟放到一个鞋盒里,将衣服盖在鞋盒上方,然后逐渐远离盒子直到听不见滴答声,记下此时人离盒子的距离;
③分别将各种材料盖在鞋盒上方,重复以上实验,得到下表的数据:
材料1
衣服
报纸
平装书
塑料袋
袜子
听不见滴答声的实际距离/m
2.1
2.8
3.7
5.2
1.2
(1)小华设计的实验利用了离声源越远,听到声音的响度越 (填“大”或“小”)的原理。
(2)根据小华所得数据可知粗糙的材料比平滑材料隔音性能 (填“好”或“差”),如果再给你一块海绵材料,你认为其隔声性能与报纸相比, (填“海绵”或“报纸”)隔声性能好一点。
(3)隔音的本质是为了 (选填“防止噪声产生”或“阻断噪声传播”)。
【答案】(1)小
(2) 好 海绵
(3)阻断噪声传播
【详解】(1)小华设计的实验利用了离声源越远,听到声音的响度越小的原理。这是因为响度与振幅和距离有关;距离越远,响度越小。
(2)[1]根据小华所得数据,可以看出粗糙的材料(如袜子、衣服)比平滑材料(如平装书、塑料袋)的隔音性能好。这是因为粗糙的材料表面有更多的微小凹凸,能够更有效地吸收和反射声音,从而减少声音的传播。因此,在衣服、报纸、平装书、塑料袋、袜子这些材料中,袜子的隔音性能最好,听不见滴答声的实际距离最短,而塑料袋的隔音性能最差,听不见滴答声的实际距离最长。
[2]因为海绵材料通常具有更多的微小孔隙和更粗糙的表面,这些特性都有利于吸收和反射声音,从而提高隔音性能。
(3)隔音的本质是为了阻断噪声传播。通过隔音材料或隔音结构,可以有效地减少声音的传播距离和传播范围,从而降低噪声对周围环境的影响。
29.小提琴是由两端固定的琴弦振动而发声的,如图甲所示;为了研究同一根钢制琴弦发出声音的音调与哪些因素有关,可利用图乙所示的实验装置进行实验;已知一块厚木板上有A、B两个楔支撑着琴弦,其中A楔固定,B楔可沿木板移动以改变琴弦振动部分的长度;将钢制琴弦的一端固定在木板O点,另一端通过定滑轮悬挂不同个数的相同重物,重物个数越多,琴弦绷得越紧;轻轻拨动AB间的琴弦,用仪器测出发声的频率;
实验次序
长度L/m
重物个数
频率f/Hz
1
0.4
2
375
2
0.8
2
170
3
4
265
(1)实验数据如表所示,分析实验数据可知,第 次实验中琴弦发声的音调最高;
(2)分析数据可以发现,该实验研究的是琴弦发声的音调与 和琴弦的松紧程度这两个因素的关系;
(3)当第3次实验时长度L为 m时,可用2、3两次实验来研究琴弦的音调和琴弦的 的关系;
(4)分析第 两次实验数据可以发现:在松紧程度相同时,琴弦 ,发出声音的音调越低。
【答案】 1 琴弦长度 0.8 松紧程度 1、2 越长
【详解】(1)[1]由于频率越高,音调越高,分析实验数据可知,实验1频率最大,故第1次实验中琴弦发声的音调最高。
(2)[2]分析表格中的数据可知,琴弦的长度L也是研究的变量,故该实验研究的是琴弦发声的音调与琴弦的长度和琴弦的松紧程度这两个因素的关系。
(3)[3][4]分析2、3两次实验发现,琴弦悬挂重物的个数不同,由控制变量法可知,两次实验研究琴弦的音调和琴弦松紧程度的关系,需要控制琴弦的长度相同,故第3次实验时,长度L为0.8m。
(4)[5][6]分析第1、2两次实验数据发现,在松紧程度相同时,琴弦长时,频率低,音调低,故结论为在松紧程度相同时,琴弦越长,发出声音的音调越低。
30.如图所示,将播放着音乐的手机,用细线悬挂在广口瓶中,用抽气机通过密封瓶塞上的气道向外抽气。当抽气机把玻璃瓶内的空气逐渐抽出时,听到的声音 (选填“逐渐增强”、“逐渐减弱”或“保持不变”)。再打开进气门,让空气重新慢慢进入广口瓶中,听到的音乐声逐渐 (选填“逐渐增强”、“逐渐减弱”或“保持不变”)。说明声音的传播需要 。现有的抽气设备很难将玻璃罩内抽成真空状态,即实验无法达到绝对的真空,这种情况下,可以通过下列选项中的 (填写正确选项符号)得到实验结论。
A.借助日常生活经验
B.利用实验直接证实
C.采用理论推导
D.实验基础上进行科学推理
【答案】 逐渐减弱 逐渐增强 介质 D
【详解】[1][2]瓶内的空气越来越少,听到的声音逐渐减弱。让空气重新慢慢进入广口瓶中,瓶内的空气越来越多,听到的音乐声逐渐增强。
[3]推理得:没有空气,就听不到声音。说明声的传播需要介质。
[4]现象是:瓶内空气多时,听到的声音大;瓶内空气少时,听到的声音小。据此推理:瓶内没有空气(为真空时),听不到声音。由此可以得出结论:真空不能传声,声的传播需要介质。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
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第二章 声现象(实验题30道)
1.在探究声音的产生与传播时,小闽和叶子姐姐一起做了下面的实验:
(1)如图①,在学习声现象时,小闽对鼓进行了研究。他在鼓面上撒一些纸屑,纸屑在实验中所起的作用是 。当小闽加大敲鼓的力度,观察到鼓声越大纸屑弹起的高度越高。根据实验现象得出结论: ;小闽观察到乐队的架子鼓有多个大小不同的鼓,演奏中使用多个鼓主要是为了使发出的鼓声 (响度/音调/音色)不同;
(2)如图②,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起。该实验主要说明 ,还能说明声波可以传递 (信息/能量);在月球上 (能/不能)看到塑料球弹起,判断的依据是 ;
(3)如图③,探究影响音调的因素,把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,用 (相同/不同)力度拨动钢尺,听它振动发出的声音。当缩短钢尺伸出桌边的长度,发现钢尺振动得越来越 (快/慢),音调越来越 。
2.如图所示,小组同学完成以下三个声现象的实验,请回答相关问题。
(1)如图甲所示,乒乓球被弹开,说明了发声的音叉在 ;乒乓球将音叉的振动放大,这种实验方法是 法,该装置还可以探究声音响度与 的关系;
(2)如图乙所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,若罩内的空气完全被抽出,将不能听到铃声,说明声音的传播 介质;
(3)如图丙所示,将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌面适当的长度,拨动钢尺,可听到钢尺振动发声。若钢尺伸出桌面的长度保持不变,改用更大的力拨动钢尺,则听到声音的 变大;若拨动钢尺的力保持不变,逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,听到声音的音调变 。当钢尺伸出桌面的长度很大时,尽管用非常大力拨动钢尺也听不到声音,因为此时发出的声波是 (选填“超声”或“次声”)波。
3.在“探究影响音调因素”的实验中,小勇同学将直尺一端紧压在桌面上,另一端伸出桌面。
(1)拨动直尺,观察到直尺伸出桌面的部分在振动,同时听到直尺拍打桌面发出的声音 (选填“甲”或“乙”)所示的实验操作方法;
(2)小勇规范实验操作后,拨动直尺,观察到直尺在振动,接着,小勇减小直尺伸出桌面的长度,观察到直尺的振动变 ,直尺发出声音的音调变 ,这说明声音的音调与 有关,当直尺伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动直尺,却听不到声音 (选填“超声”或“次声”)波;
(3)实验中,小勇同学采用了 法。
4.物理创新实验小组的同学利用日常学习中使用的塑料尺进行了以下实验:
(1)如图所示,用手掌将塑料尺的一端紧压在桌面上,用手拨动塑料尺伸出桌面的一端,由于 (选填“①塑料尺”或“②塑料尺拍打桌面”,填编号)振动而发出声音;
(2)实验时,钢尺伸出桌面的长度越短,振动越快,发出声音的音调越高。说明:音调的高低与声源振动的 有关;
(3)小丽同学用同一把刻度尺对物理课本的宽度进行了3次测量,结果分别是:、、,她最后得到物理课本的宽度是 。
5.为了探究音调与什么因素有关,小明设计了下面两个实验:
(1)如图甲所示,将齿数不同的齿轮固定在同一轴上,当齿轮转动时,用硬纸板接触齿数不同的齿轮,纸片发出声音的音调是不同的。齿轮的齿数越多,硬纸片振动得越 ,纸片发出声音的音调越 。
(2)如图乙所示,将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌面适当的长度,拨动钢尺,就可听到 (选填“钢尺”或“桌面被拍打”)发出的声音;逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,仔细聆听钢尺振动发出的声音后,发现音调逐渐变 (选填“高”或“低”)了。
6.在学习演奏小提琴的过程中,小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响,他们决定对这种现象进行探究,经讨论后提出以下猜想:
猜想一:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关;
猜想二:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关;
猜想三:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关。
为了验证以上猜想是否正确,他们找到了一些不同规格的琴弦,如表:
编号
琴弦的材料
琴弦的长度cm
琴弦的横截面积mm2
甲
镍合金
a
b
乙
镍合金
50
0.6
丙
尼龙丝
30
0.6
丁
尼龙丝
50
0.6
(1)为了验证猜想一,应选用两根编号分别为 的琴弦进行实验;
(2)为了验证猜想二,应选用两根编号分别为 的琴弦进行实验;
(3)为了验证猜想三,小明选用编号为甲、乙的琴弦进行实验,则表中缺少的数据:a 应 50,b应 0.6(均选填“等于“或“不等于”);
(4)探究过程常采用下列主要步骤:
A.分析归纳得出结论;
B.设计和进行试验;
C.提出问题与猜想。
这些探究步骤的合理顺序应该是 (只填代号);
(5)探究过程中用到的物理方法是 法。
7.在探究声音的产生和传播时,如图,小明和小华一起做了下面的实验:
(1)如图①所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球弹跳起来,这说明 。此探究中将音叉的振动用乒乓球的运动表现出来,在物理学中这种方法叫做 ;(选填“转换法”或“控制变量法”)
(2)如图②所示,为了验证(1)中的探究结论,小华同学用手使劲敲桌子,桌子发出了很大的声响,但他几乎没有看到桌子的振动,为了明显地看到实验现象,你的改进方法是 ;我们由生活中的一些现象,总结得出了一般性结论。这里用到了 的方法;
(3)如图③所示,敲响右边的音叉,左边的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起,该实验说明 可以传声;
(4)如图④所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,听到的声音会逐渐 (选填“变大”、“变小”或“不变”),甚至最后听不到声音,这个实验说明了 。
8.小明想比较几种材料(衣服、锡箔纸、泡沫塑料)的隔音性能。
(1)除了待测的材料外,可利用的器材有:音叉、机械闹钟、鞋盒。在本实验中适合作声源的是 ;
(2)小明将声源放入鞋盒内,在其四周塞满待测材料,他设想了两种实验方案,你认为最佳的是__________;
A.让人站在距鞋盒一定距离处,比较所听见声音的响度
B.让人一边听声音,一边后退,直至听不见声音为止.比较此处距鞋盒的距离
(3)通过实验得到的现象如表格所示,则待测材料隔音性能最好的是 ,最差的是 。
材料
衣服
锡箔纸
泡沫塑料
距鞋盒的距离
2m
3m
1m
9.如图所示,小丽用小锤敲击音叉,让发声的音叉接触竖直悬挂的乒乓球。
(1)实验时,小丽既能听到音叉发出的声音,又能观察到乒乓球 。通过实验可初步得出:声音是由物体的振动产生的。
(2)乒乓球在实验中起到的作用是 ,这种思维方法叫做 (选填“控制变量法”或“转换法”)。
(3)如果小丽用手握住正在发声的音叉, (选填“能”或“不能”)听到声音。
10.一位同学在探究声音的产生和传播时,做了下面的实验:
(1)如图甲所示,用悬挂着的 乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球被弹开,说明声音是由物体振动产生的,此时用到的物理研究方法是 ;
(2)如图乙所示,将正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,并由此推理可以得出真空不能传声,进而得出声音的传播需要介质,此时用到的物理研究方法是 。
11.实验小组的同学们进行了如下实验。
(1)如图甲所示,悬挂着的乒乓球接触音叉,然后用小锤敲击音叉,可以观察到的现象是 ;如图乙所示,把纸屑撒在鼓面上,用鼓锤敲击鼓面,可以观察到的现象是 ;根据上述实验现象说明声音是由 产生的。实验中乒乓球、纸屑的作用是 ;
(2)如图丙所示,用力拨动钢尺,仔细听声音+认真观察钢尺振动的快慢;改变钢尺伸出桌边的长度,再次用相同的力拨动钢尺,仔细听声音,认真观察钢尺振动的快慢观察到的实验现象是钢尺伸出桌面的长度越短,钢尺振动越 ,发出声音的音调越 ,由此可得出结论:音调的高低与钢尺的 有关。
12.小红猜测二胡弦的音调可能与弦的长短、粗细、松紧、及弦的材料有关,于是她利用了下表中各种不同规格的弦来探究一下她的猜想是否正确。
编号
弦的材料
弦的长度/cm
弦截面积/mm
松紧
A
尼龙丝
40
0.5
紧
B
尼龙丝
30
0.5
紧
C
钢丝
40
0.5
紧
D
尼龙丝
30
0.8
紧
E
钢丝
40
0.5
松
(1)选用表中A、C两根弦,可以探究弦发声的音调与 的关系;
(2)为了探究弦发声的音调与弦的粗细的关系,应选用表中的 两根弦;
(3)为了研究弦发声的音调与弦的长度的关系,应选用表中的A、B两根弦。用到了 的实验方法。
13.物理是一门以实验为基础的学科,学好物理要多做实验。
(1)如图甲所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开的幅度比音叉振动的幅度 (填“大”或“小”);只敲音叉一下,能在较长的时间内听到音叉一直在响,其原因是 (填序号)。
①发声虽停止,声音还在传播 ②两个音叉之间的空气还在振动
③音叉还在振动 ④产生了回声
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的叉股也把乒乓球弹开,该实验的目的主要是说明 可以传声;假设将上述甲、乙两个实验均移至月球上操作,能看到乒乓球被弹开的是 (填序号)。
①图甲 ②图乙 ③都可以 ④都不可以
(3)如图丙所示,拿一张硬纸片,让它在木梳齿上划过,一次快些,一次慢些,比较发声的不同,这是在探究声音的 与频率的关系。
14.亲爱的同学,请你应用所学的物理知识完成以下实验探究,如图甲所示,是探究“声音的传播”实验装置:
(1)在玻璃钟罩内的木塞上,放一个正在发声的音乐闹铃,此时我们能听到音乐;用抽气设备抽钟罩内空气,在抽气的过程中,你听到音乐声将会 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(2)如果把钟罩内空气完全抽出我们将 (选填“能”或“不能”)听到声音;
(3)实验结论:声音的传播需要 ;推理得出: ;
(4)探究影响声音特性的因素:如图乙所示,改变钢尺伸出桌边的长度,拨动钢尺,使钢尺每次的振动幅度大致相同,听它振动发出的声音,同时注意钢尺振动的快慢;该实验是为了探究声音的 与频率的关系;
(5)如图乙所示,控制钢尺伸出桌边的长度不变,用力再次拨动,听它振动发出的声音,同时注意钢尺振动的幅度;该实验是为了探究声音的响度与 的关系;
(6)实验运用的主要方法是 。
15.如图所示,小丽与小刚选用以上琴弦和两个纸杯,制成了一个“土电话”。
(1)他们用“土电话”能实现10m间的轻声通话,这表明声音可以在 中传播。
(2)相距同样远,讲话者以同样的响度说话,如果用细铜金属丝连接,则比尼龙琴弦连接时听到的声音要大些。根据这一实验现象,我们可以提出一个探究题: 。
(3)如果使用“土电话”时,另一位同学用手捏住琴弦的某一部分,则听的那一位同学 (选填“能”或“不能”)听到对方的说话声。
16.如图所示,在“探究声音特性”的实验中,小华将塑料尺一端压在桌面上,另一端伸出桌面。
(1)用手拨动塑料尺会发出声音说明声音是由物体 产生的;
(2)小华逐渐减小塑料尺伸出桌面的长度,拨动塑料尺,小华看到塑料尺的振动 (选填“变快”、“不变”或“变慢”),塑料尺发出声音的音调 ;(选填“变高”、“不变”或“变低”)
(3)小华换用钢尺做此实验,钢尺伸出桌面的长度、振动幅度和速度与塑料尺均相同时,听到声音的主要差异是 。(选填“响度”、“音调”或“音色”)
17.探究声音的特征:
(1)为了探究音调与什么因素有关,小明设计了下面ABCD几个实验,如图所示,你认为能够完成探究目的的是 ,通过探究可知:音调是由发声体振动的 决定的;
A.硬纸板接触圈数不同的齿轮
B.将正在发声的音叉触及面颊有震感
C.改变薄塑料片滑过梳子的速度
D.改变敲鼓的力度
(2)敲鼓时,可在鼓面上放些小纸屑,在听到鼓声的同时,可看见小纸屑在跳动,这种实验方法叫 ;用力越大,纸屑跳得越 (填“高”或“快”),听到的鼓声越响,表明鼓面的 越大,鼓声的响度越大;
(3)如图所示,将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌面适当的长度,拨动钢尺,就可听到 (选填“钢尺”或“桌面被拍打”)振动发出的声音,若改用更大的力拨动钢尺,则听到声音的 (选填“音调”、“音色”或“响度”)变大;逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,仔细聆听钢尺振动发出声音后,发现音调逐渐变 (选填“高”或“低”)了,观察发现此时钢尺振动慢了,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,却听不到声音了,这是由于 。
18.为了研究同一根钢制琴弦发出声音的音调与哪些因素有关,可利用图乙所示的实验装置进行实验。已知一块厚木板上有A、B两个楔支撑着琴,其中A楔固定,B楔可沿木板移动以改变琴弦振动部分的长度,将钢制琴弦的一端固定在木板O点,另一端通过定滑轮悬挂不同个数的相同重物,重物个数越多,琴弦绷得越紧,轻轻拨动AB间的琴弦,用仪器测出发声的频率。
实验次序
长度
重物个数
频率
1
0.4
2
375
2
0.8
2
170
3
4
265
(1)实验数据如表所示,分析实验数据可知,第 次实验中琴弦发声的音调最高;
(2)分析数据可以发现,该实验研究的是琴弦发声的音调与 和琴弦的松紧程度这两个因素的关系;
(3)当第3次实验时长度AB为 m时,可用2、3两次实验来研究琴弦的音调和琴弦松紧程度的关系;
(4)分析第1、2两次实验数据可以发现:在松紧程度相同时,琴弦 ,发出声音的音调越低。
19.在探究声音的特征实验中:
(1)如图甲所示,将一把塑料刻度尺的一端紧压在桌面上,另一端伸出桌面,拨动刻度尺使之振动,听塑料尺振动时发出的声音。通过改变刻度尺伸出桌面的长度来改变声音的音调,发现音调越高,塑料刻度尺振动得越 。换用钢尺做此实验,钢尺伸出桌面的长度、振动幅度和频率与塑料尺均相同时,听到声音的主要差异是 (选填“响度”“音调”或“音色”)不同。
(2)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,却听不到声音了,这是因为 。
【拓展提升】某研究小组利用纸盒和一些长短、粗细不同的琴弦,又进行了探究“音调与哪些因素有关”的活动。如图乙所示,他们选用的琴弦长度、材料在图中已标出(其中琴弦的直径关系:),并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致。
(3)若选择琴弦和,则是为了研究音调与琴弦 的关系;还可以选择琴弦 (选填符号、、、),研究“琴弦音调高低与材料的关系”。
(4)若有同学选择和进行研究,并推理得出琴弦长度越长,振动越慢,音调就越低的结论,该同学探究过程中存在的问题是 ,本实验探究过程中采用的主要实验方法是 。
20.小敏观察到提琴、吉他、二胡等弦乐器发声时,每根琴弦的音调不同.于是,对于琴弦发出声音的音调高低她提出以下猜想:
猜想一:可能与琴弦的材料有关
猜想二:可能与琴弦的长短有关
猜想三:可能与琴弦的横截面积有关
猜想四:可能与琴弦的松紧有关
编号
琴弦的材料
琴弦的长度/cm
琴弦的横截面积/
A
钢
60
0.7
B
钢
1.0
C
钢
80
1.2
D
尼龙丝
80
1.2
E
尼龙丝
100
1.2
为了验证上述猜想是否正确,她找到了如表所列5种规格的琴弦进行实验。
(1)为了验证猜想一,应选用编号为 的琴弦进行实验;
(2)为了验证猜想二,应选用编号为 的琴弦进行实验;
(3)为了验证猜想三,应选择编号为A、B的琴弦进行实验,则表格中缺少的数据应为 ;
(4)选择AB,使AB松紧程度相同,研究后发现音调不同,由此得出的结论是 ;
(5)把琴弦调紧一些,以相同的振幅拨动同一琴弦发声时,振动频率变 ,(填“快”或“慢”)因此音调升 (填“高”或“低”);
(6)本探究实验中的主要研究方法是: 。
21.在探究声音的产生与传播时,小明和小华一起做了下面的实验:
(1)他们用“土电话”能实现10 m间的通话,这证明 能传播声音;
(2)如果用“土电话”时,另一个同学捏住棉线的某一部分,则听的一方就听不到声音了,这是由于捏住棉线时, ,发声也停止了;
(3)如图乙所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球被弹起,这个现象说明了 ;该实验用到的物理方法是 ;
(4)如图丙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹起,这个现象说明 ;若在月球上进行此实验,乒乓球 (选填“能”或“不能”)被弹起;原因是 。
22.根据如图所示的实验情景,回答问题:
(1)如图①所示的实验现象表明: .
(2)如图②所示,从左向右敲击瓶子时,各瓶发音的音调变化是: .(选填“由高变低”或“由低变高”)
(3)如图③所示,用手指轻叩课桌,使正坐在对面的同学刚好听不到叩击声,再让对面的同学将耳朵紧贴在桌面上,用同样的力度轻叩课桌,这时对面的同学则能听到叩击声.这个实验表明:
(4)如图④所示,正在发声的手机悬挂在密闭的广口瓶内,将瓶内的空气不断抽出时,手机铃声逐渐变小.由这个实验事实得到的推论是: .
(5)如图⑤所示,我们把水倒入瓶中时,通常根据声音的 来判断瓶中水的多少.
23.某实验小组用一把钢尺、示波器、话筒等仪器研究声音的有关问题。装置如图,具体步骤如下:
①将钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边。拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时记录它发出声音的波形I。
②保持钢尺伸出桌边的长度不变,增加拨动钢尺的力度,听它振动发出的声音,同时记录它发出声音的波形Ⅱ。
③增大钢尺伸出桌边的长度,使用和步骤②中同样大小的力度拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时记录它发出声音的波形III。
(1)拨动钢尺,钢尺发出声音,这说明声音是由物体的 产生的。
(2)通过步骤③可以得出的结论是什么?
(3)实验小组记录的波形如甲、乙、丙三个图所示,若按照步骤①②③中波形I、波形Ⅱ、波形Ⅲ的顺序排列应是 (选填下列选项序号)。
A.甲、乙、丙 B.乙、甲、丙 C.甲、丙、乙 D.丙、甲、乙
(4)该实验过程用到的科学方法是什么?
24.小明等同学在“探究声音是什么”的实验中,将系在细线上的乒乓球靠近音叉。
(1)当用小槌敲击音叉时,在听到声音的同时,观察到乒乓球 。通过实验现象得出的结论是 。乒乓球在实验中起到的作用是 。此实验放到月球上 观察到此现象(选填“可以”、“不可以”);
(2)小明又去敲击同一个音叉,并且在老师的帮助下通过示波器,在相同时间内截取敲击时的二列声波图,如图甲和乙,从图中可以看出这两次声音的 (选填“响度”或“音调”)相同。
(3)细心的小明还发现老师桌上还有两种同种材料制成的音叉,如图丙和丁,敲击后 (选填“丙”或“丁”)图音叉振动的频率更高。
(4)将一只正在发声的闹钟放进密封的玻璃罩中,然后逐渐往外抽气,我们听到闹钟声越来越 (选填“强”或“弱”),在此基础上我们可以得出一个结论: 。但现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态,即实验无法达到绝对的真空。在这种情况下,你是怎样得出这一结论的 ( )
A.通过日常生活经验得出的 B.用实验直接证实的
C.通过理论推导出来的 D.建立在实验基础上加科学的推理得出的
25.小明在吉他演奏中发现,琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和张力有关,于是他想用实验进行探究。
(1)利用弦音计做研究,如图甲所示,其中a、b、c、d四根弦线的张力相同;
①若他选择b、d两弦线做实验,则研究的目的是探究音调与弦线 的关系;
②若他要研究音调与弦线粗细的关系,则应选择 和 两弦线做实验;
③小明研究后得出结论: 。
(2)你据图乙判断,在张力相同的情况下,分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦,发出的音调最高的是按住 点,最低的是按住 点。
26.在探究声的特性时,小明设计了如下实验:
(1)如图甲所示,用硬纸片在钢锯齿上划过, (填“改变”或“不改变”)纸片划动的速度,观察纸片振动 ,可探究音调与发声体振动频率的关系;
(2)如图乙所示,用一只手将锯条压在桌边,用另一只手轻拨锯条的一端,听其响度; (填“改变”或“不改变”)锯条伸出桌面的长度, (填“改变”或“不改变”)手拨动锯条的力,观察锯片振动 ,可探究响度与发声体振幅的关系。
27.随着生活水平的日益提高,不少场所的装修会考虑声学隔声效果。小军同学想比较几种常见装修材料的隔声性能,他找来厚度相同的四种材料(聚酯棉、软木、泡沫塑料和海绵)分别做成了大小相同、一侧开口的隔声盒,如图甲所示,并将玻璃杯作为声源置于盒内,再将整个盒子放置于水平桌面上;与桌子相隔一定距离用支架固定一个手机,利用手机的分贝仪软件功能记录敲击玻璃杯所发出的声音在此处的声强级。
为了控制声源的响度,现有如图乙所示的两种方案。
方案一:将悬挂在细线下的小球拉到同一高度,由静止开始释放去敲击玻璃杯。
方案二:手金小锤子,用相同的力度敲击玻璃杯。
(1)你认为方案 (选填“一”或“二”)较合理,在此方案下小军的实验数据如下表,你认为表中①处应填 ;仅从隔声性能的角度考虑,四种材料中最适合做隔音墙装修材料的是 ,本实验中使用的研究方法有:控制变量法和 ;
材料的种类
聚酯棉
软木
泡沫塑料
海绵
手机记录的响度/dB
45
68
56
50
①
最强
最弱
较弱
较强
(2)你认为影响吸音性能的因素除了材料的种类,可能还有材料的 (写出一个即可)
28.小华学习了有关声音的知识后,对材料的隔音性能很感兴趣,于是他设计了如下实验进行探究,请阅读并回答下列问题。实验步骤:
①先搜集各种材料,如衣服、报纸、平装书、塑料袋、袜子;
②把闹钟放到一个鞋盒里,将衣服盖在鞋盒上方,然后逐渐远离盒子直到听不见滴答声,记下此时人离盒子的距离;
③分别将各种材料盖在鞋盒上方,重复以上实验,得到下表的数据:
材料1
衣服
报纸
平装书
塑料袋
袜子
听不见滴答声的实际距离/m
2.1
2.8
3.7
5.2
1.2
(1)小华设计的实验利用了离声源越远,听到声音的响度越 (填“大”或“小”)的原理。
(2)根据小华所得数据可知粗糙的材料比平滑材料隔音性能 (填“好”或“差”),如果再给你一块海绵材料,你认为其隔声性能与报纸相比, (填“海绵”或“报纸”)隔声性能好一点。
(3)隔音的本质是为了 (选填“防止噪声产生”或“阻断噪声传播”)。
29.小提琴是由两端固定的琴弦振动而发声的,如图甲所示;为了研究同一根钢制琴弦发出声音的音调与哪些因素有关,可利用图乙所示的实验装置进行实验;已知一块厚木板上有A、B两个楔支撑着琴弦,其中A楔固定,B楔可沿木板移动以改变琴弦振动部分的长度;将钢制琴弦的一端固定在木板O点,另一端通过定滑轮悬挂不同个数的相同重物,重物个数越多,琴弦绷得越紧;轻轻拨动AB间的琴弦,用仪器测出发声的频率;
实验次序
长度L/m
重物个数
频率f/Hz
1
0.4
2
375
2
0.8
2
170
3
4
265
(1)实验数据如表所示,分析实验数据可知,第 次实验中琴弦发声的音调最高;
(2)分析数据可以发现,该实验研究的是琴弦发声的音调与 和琴弦的松紧程度这两个因素的关系;
(3)当第3次实验时长度L为 m时,可用2、3两次实验来研究琴弦的音调和琴弦的 的关系;
(4)分析第 两次实验数据可以发现:在松紧程度相同时,琴弦 ,发出声音的音调越低。
30.如图所示,将播放着音乐的手机,用细线悬挂在广口瓶中,用抽气机通过密封瓶塞上的气道向外抽气。当抽气机把玻璃瓶内的空气逐渐抽出时,听到的声音 (选填“逐渐增强”、“逐渐减弱”或“保持不变”)。再打开进气门,让空气重新慢慢进入广口瓶中,听到的音乐声逐渐 (选填“逐渐增强”、“逐渐减弱”或“保持不变”)。说明声音的传播需要 。现有的抽气设备很难将玻璃罩内抽成真空状态,即实验无法达到绝对的真空,这种情况下,可以通过下列选项中的 (填写正确选项符号)得到实验结论。
A.借助日常生活经验
B.利用实验直接证实
C.采用理论推导
D.实验基础上进行科学推理
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