内容正文:
限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
作业01 声音的特性
一、响度
1. 响度:物理学中把声音的强弱称为响度。
2. 影响响度的因素
(1)响度与物体振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大。
(2)响度还与声音的传播距离和分散程度有关。离发声体距离越远,声音越分散,响度越小。
二、音调
1. 音调:把声音的高低称为音调。
2. 频率:物体在1s振动的次数叫频率。用符号f表示。是用来描述物体振动快慢的物理量。物体振动快,则频率高;振动慢,则频率低。
3. 影响音调的因素:频率决定声音的音调。频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
三、音色
1. 声音的品质叫做音色,又叫音品,它反映了声音的品质与特色。不同物体发出的声音,其音色是不同的。因此,我们才能分辨不同人的讲话、不同乐器的演奏等。
2. 影响音色的因素
音色是由发声体的材料、结构等因素决定的。
3. 音色与波形
不同的声音音色不同,其波形也不同。下图是同一音调、相同响度的不同发声体的声音波形。
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
1.葫芦丝(如图所示)起源于先秦时期,是我国传统的民族乐器之一,其音色通透明亮。下列关于吹奏葫芦丝时的说法正确的是( )
A.声音是由葫芦丝的振动产生的
B.吹奏力度改变,其音色改变
C.按压不同小孔可改变声音的音调
D.按压不同小孔可改变声音传播的快慢
2.青竹湖湘一校合唱团在文艺演出时,男低声部放声高歌,女高声部轻声伴唱,下面描述中正确的是( )
A.“男声”发声频率低,响度大;“女声”发声频率高,响度小
B.“男声”发声频率高,振幅小;“女声”发声频率低,振幅大
C.“男声”音调低,振幅大;“女声”声带单位时间内振动次数小,响度小
D.“男声”和“女声”的音色不同,是因为介质不同造成的
3.2024年9月23日晚,畅游山海,欢庆华诞——庆祝中华人民共和国成立75周年大型交响诗《祖国》在锦州大剧院首次公演,演出结束时,现场响起雷鸣般的掌声。“雷鸣般”是指声音的( )
A.音调高 B.音色美
C.响度大 D.传播速度快
4.2025年10月30日,“与湖共舞・乐在开州”水上欢乐季系列活动核心赛事——2025中国摩托艇公开赛(开州站)暨城市杯摩托艇对抗赛,在汉丰湖水上运动俱乐部以东水域正式拉开帷幕。关于此情景的说法错误的是( )
A.摩托艇发动机的轰鸣声很大是指声音的响度大
B.岸边观众听到摩托艇声,说明空气能传声
C.选手通过头盔内的通讯设备交流,说明声音不能在真空中传播
D.不同摩托艇的发动机声容易区分,是因为它们的音色不同
5.李台黄河战鼓是甘肃省白银市两级非物质文化遗产。如图所示,这是鼓手击鼓时的情景,下列有关说法正确的是( )
A.鼓声是由空气柱振动产生的 B.敲鼓的力量越大,鼓声的音调越高
C.人们通过声音的音色分辨出鼓声 D.敲鼓的速度越大,鼓声传播得越快
6.关于下图四个实验的描述错误的是( )
A.甲图:停止抽气并打开阀门,铃声逐渐变小
B.乙图:用相同的力拨动钢尺,钢尺伸出长度越短,音调越高
C.丙图:音叉的振幅越大,乒乓球被弹开的越远
D.丁图:玻璃瓶中水柱高度不同,敲击后,最左侧瓶音调低
7.关于如图所示的有关声现象的四个实验,下列说法中正确的是( )
A.甲图:用大小不同的力敲击鼓面,纸屑跳动的高低不同,说明响度与频率有关
B.乙图:该实验在月球也可以成功
C.丙图:用“土电话”能实现通话,这表明固体可以传声
D.丁图:用相同的力吹一根吸管,将它不断剪短的过程中音色改变
8.如图所示的记里鼓车是中国古代历史长河中精巧的机械发明之一,主要用于计算道路里程、绘制疆域地图。据记载,车走十里,木人击鼓1次,当击鼓十次,就击镯一次(镯:古代一种小钟)。古代工匠在测量长安到陈仓的距离时,共计击镯3次,击鼓33次。人们能够辨别鼓和镯的声音是根据其发声的 (填声音的特性)不同。长安到陈仓的路程约为 ,若记里鼓车以的速度匀速行驶,请问这一次完成长安到陈仓的测距需要 h。(1里)
9.小华是位音乐爱好者,钢琴与手风琴他一听便能分辨出来,这是因为这两种乐器发声时的 不同;弹琴时所用的力度不同,声音的 不同;晚年的贝多芬是用耳朵贴在琴盒上来感受音乐的美,这同时也说明声音可以通过 传播。
10.弦乐队在演奏过程中,演奏员要根据需要,时而用力、时而轻柔地演奏,这样做主要是为了改变乐器发出声音的 ;坐在后排的观众即使看不清舞台上的情况也能听出进行独奏的是何种乐器,这主要利用了乐器发出声音的 不同。(以上两空选填“音调”、“响度”或“音色”)
11.近日,“激情早读”活动在我校进行得如火如荼,同学们激情的读书声通过 传到走廊,有些班级还安装了分贝测试仪,主要检测声音的 ;而在拨钢尺实验中,改变钢尺伸出桌面的长短,用相同的力度去拨钢尺,是为了探究音调与 的关系。
12.在2025年央视春晚节目《山鹰与兰花花》中,中外艺术家分别吹奏中国的唢呐和秘鲁的排箫,如图所示,现场观众听到美妙的声音是通过 (填写介质名称)传入人耳的;观众能分辨唢呐和排箫的声音是因为它们的 (填写声音的特性)不同。
13.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,“猿声”是由猿的声带 产生的;诗人能辨别出两岸的猿声,是根据声音的 (填声音特性)不同。
1.小乔用音叉探究“声音的产生的原因”时,在实验过程中她发现音叉溅起的水花大小不同。溅起水花的大小和什么因素有关呢?经过和同学们的讨论他们提出以下猜想:
猜想1:溅起水花的大小与音叉振幅有关
猜想2:溅起水花的大小与音叉频率有关
猜想3:溅起水花的大小与水量的多少有关
为了验证猜想是否正确他们找来三个音叉(分别是256Hz、440Hz、512Hz)、烧杯、水等实验器材进行实验。
次数
频率
水花大小
1
256Hz
大
2
440Hz
中
3
512Hz
小
(1)为了验证猜想1他们应该选择 。(相同/不相同)的音叉,用大小不相同的力去敲击,为了防止敲击的动作对实验有影响他们应该 。
A.先将音叉插入水中,然后再敲击音叉 B.先敲击音叉,然后再将音叉插入水中
(2)如表是他们验证猜想2的实验数据分析表中数据能得出的结论是 。
(3)若是验证猜想3,他们应该怎么设计实验 。
1.同学们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)将瓶子装满水后用筷子敲击瓶子,瓶子仍能发出声音,故可以将猜想 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 排除。
【得出结论】由上述实验分析可知,敲瓶发声,主要是由 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 (选填高或低)。
(2)吹瓶发声的音调随着瓶内水的增多而变 (选填高或低)。
【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 的振动产生的。
(2)5个小瓶产生的声音音调不同,其原因是 。
【答案】 C B 瓶子 低 高 瓶内空气柱 空气柱的长短、粗细不同,导致空气柱振动的频率不同
【详解】[1]将瓶子装满水后,瓶内没有空气,用筷子敲击瓶子,瓶子仍能发出声音,说明敲瓶时发出的声音不是由空气柱的振动产生的。所以可以将猜想C排除。
[2]将瓶内水全部倒出后,瓶内没有水,用筷子敲击瓶子,瓶子仍能发出声音,说明敲瓶时发出的声音不是由瓶内水振动产生的。所以可以将猜想B排除。
[3]由以上两个实验可知,敲瓶发声,排除由瓶内水振动和瓶内空气柱振动产生,则主要是由瓶子振动产生的。
[4]随着瓶内水的增多,敲瓶瓶身振动频率慢,敲瓶发声的音调变低。
[5]吹瓶发声是因为空气柱振动发声,水越多,空气柱越小,振动频率越快,音调就越高了。
[6]嘴对瓶口吹气,发出的声音是由空气柱的振动产生的。
[7]5个小瓶,长短、粗细不同,空气柱的长短、粗细不同,导致空气柱振动的频率不同,产生的声音音调不同。
2.某兴趣小组计划探究“铝棒的发声”.同学们使用一根表面光滑的实心铝棒,一只手捏住铝棒的中间部位,另一只手的拇指和食指粘少许松香粉,在铝棒表面由手捏部位向外端摩擦,可以听见铝棒发出声音,而且发现在不同情况下铝棒发声的频率是不同的,为了探究铝棒发声频率的影响因素,该兴趣小组找到不同规格的铝棒、虚拟示波器等器材进行探究.实验前同学们提出了以下猜想:
猜想A:铝棒发声的频率可能和铝棒的横截面积有关
猜想B:铝棒发声的频率可能和铝棒的长度有关
猜想C:铝棒发声的频率可能和手捏铝棒的部位有关
为了验证猜想A,同学们选择4根铝棒,每次均捏住铝棒的中间部位,由手捏部位向外端摩擦,实验所得的数据记录于下面的表格中,在2%的误差允许范围内(频率相差在70Hz以内)的测量值可以认为是相等的.
(1)分析表格中数据,可知铝棒的发声频率与横截面积是 的.(选填“有关”或“无关”)
(2)为了验证猜想B,同学们选择横截面积均为2.9×10﹣5m2的铝棒,实验所得的数据记录于下面的表格中,同学们从表中前两列数据很难得出频率f与长度L之间的关系,他们利用图象法处理数据,画出了频率f与长度的倒数1/L的关系如图所示,分析可知发生频率f与铝棒的长度L的关系是成 (正/反)比.
(3)同学们又通过实验探究了铝棒发声的频率和手捏铝棒部位的关系,在实验过程中,有同学们将发声的铝棒一端插入水中,可以看到 现象,有同学用手迅速握住正在发声的铝棒,可以听见声音很快衰减,原因是 .
【答案】 无关 反比例 水花四溅 振幅减小,响度减小
【详解】(1)通过比较表格中的1和3(或者2和4)可知,,当铝棒长度都为0.71m时,横截面积不同,频率为3500hHz和3530Hz,由于这两个频率在2%的误差允许范围内(频率相差在70Hz以内),故频率是相同的,故结论为:铝棒的发声频率与横截面积是无关的; (2)由图象可知,频率f与长度的倒数的关系是一条直线,即成正比,故发生频率f与铝棒的长度L的关系是成反比; (3)有同学们将发声的铝棒一端插入水中,铝棒振动,引起水的振动,故可以看到水花四溅;有同学用手迅速握住正在发声的铝棒,可以听见声音很快衰减,原因是铝棒的振幅减小,响度减小.
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限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
作业01 声音的特性
一、响度
1. 响度:物理学中把声音的强弱称为响度。
2. 影响响度的因素
(1)响度与物体振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大。
(2)响度还与声音的传播距离和分散程度有关。离发声体距离越远,声音越分散,响度越小。
二、音调
1. 音调:把声音的高低称为音调。
2. 频率:物体在1s振动的次数叫频率。用符号f表示。是用来描述物体振动快慢的物理量。物体振动快,则频率高;振动慢,则频率低。
3. 影响音调的因素:频率决定声音的音调。频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
三、音色
1. 声音的品质叫做音色,又叫音品,它反映了声音的品质与特色。不同物体发出的声音,其音色是不同的。因此,我们才能分辨不同人的讲话、不同乐器的演奏等。
2. 影响音色的因素
音色是由发声体的材料、结构等因素决定的。
3. 音色与波形
不同的声音音色不同,其波形也不同。下图是同一音调、相同响度的不同发声体的声音波形。
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
1.葫芦丝(如图所示)起源于先秦时期,是我国传统的民族乐器之一,其音色通透明亮。下列关于吹奏葫芦丝时的说法正确的是( )
A.声音是由葫芦丝的振动产生的
B.吹奏力度改变,其音色改变
C.按压不同小孔可改变声音的音调
D.按压不同小孔可改变声音传播的快慢
【答案】C
【详解】A.声音是由葫芦丝内的空气柱振动产生的,而非葫芦丝本身振动,故A错误;
B.吹奏力度改变会影响声音的响度(振幅变化),音色由乐器本身的材料、结构决定,不会因力度改变,故B错误;
C.按压不同小孔时,空气柱的长度发生变化,振动频率改变,从而改变声音的音调,故C正确;
D.声音的传播速度由介质种类和温度决定,与小孔按压无关,故D错误。
故选C。
2.青竹湖湘一校合唱团在文艺演出时,男低声部放声高歌,女高声部轻声伴唱,下面描述中正确的是( )
A.“男声”发声频率低,响度大;“女声”发声频率高,响度小
B.“男声”发声频率高,振幅小;“女声”发声频率低,振幅大
C.“男声”音调低,振幅大;“女声”声带单位时间内振动次数小,响度小
D.“男声”和“女声”的音色不同,是因为介质不同造成的
【答案】A
【详解】ABC.男低音放声演唱,“男声”发声频率低,单位时间内声带振动次数小,所以音调低;“男声”主唱,以他的声音为主,声带振幅大,所以他的响度大;女高音轻声伴唱,“女声”发声频率高,单位时间内声带振动次数大,所以音调高;“女声”在轻声伴唱,声带振幅小,所以她的响度小,故A正确,BC错误;
D.“男声”和“女声”的音色不同,是因为其声带结构不同造成的,故D错误。
故选A。
3.2024年9月23日晚,畅游山海,欢庆华诞——庆祝中华人民共和国成立75周年大型交响诗《祖国》在锦州大剧院首次公演,演出结束时,现场响起雷鸣般的掌声。“雷鸣般”是指声音的( )
A.音调高 B.音色美
C.响度大 D.传播速度快
【答案】C
【详解】声音的大小或强弱用响度表示。“雷鸣般”是指声音大,即响度大。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.2025年10月30日,“与湖共舞・乐在开州”水上欢乐季系列活动核心赛事——2025中国摩托艇公开赛(开州站)暨城市杯摩托艇对抗赛,在汉丰湖水上运动俱乐部以东水域正式拉开帷幕。关于此情景的说法错误的是( )
A.摩托艇发动机的轰鸣声很大是指声音的响度大
B.岸边观众听到摩托艇声,说明空气能传声
C.选手通过头盔内的通讯设备交流,说明声音不能在真空中传播
D.不同摩托艇的发动机声容易区分,是因为它们的音色不同
【答案】C
【详解】A.响度表示声音的强弱或大小。摩托艇发动机的轰鸣声很大,描述的是声音的强弱程度,所以是指声音的响度大,故A正确,不符合题意;
B.声音的传播需要介质,空气是一种常见的传声介质。岸边观众能听到摩托艇声,是因为声音通过空气传播到观众耳中,说明空气能传声,故B正确,不符合题意;
C.选手通过头盔内的通讯设备交流,通讯设备利用的是电磁波传递信息(电磁波可以在真空中传播),但仅从 “选手通过头盔内的通讯设备交流” 这一现象,无法直接说明声音不能在真空中传播,故C错误,符合题意;
D.音色是由发声体本身决定的,不同发声体的音色一般不同。不同摩托艇的发动机声容易区分,就是因为它们的音色不同,故D正确,不符合题意。
故选C。
5.李台黄河战鼓是甘肃省白银市两级非物质文化遗产。如图所示,这是鼓手击鼓时的情景,下列有关说法正确的是( )
A.鼓声是由空气柱振动产生的 B.敲鼓的力量越大,鼓声的音调越高
C.人们通过声音的音色分辨出鼓声 D.敲鼓的速度越大,鼓声传播得越快
【答案】C
【详解】A.鼓声是由鼓面振动产生的,不是空气柱振动,故A错误;
B.敲鼓的力量越大,鼓面振动的幅度越大,则鼓声的响度越大;而音调由振动的频率决定,与敲鼓力量无关,故B错误;
C.不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色不同。人们能通过声音的音色分辨出鼓声,故C正确;
D.声音的传播速度与介质的种类和温度有关,与敲鼓的速度无关,故D错误。
故选C。
6.关于下图四个实验的描述错误的是( )
A.甲图:停止抽气并打开阀门,铃声逐渐变小
B.乙图:用相同的力拨动钢尺,钢尺伸出长度越短,音调越高
C.丙图:音叉的振幅越大,乒乓球被弹开的越远
D.丁图:玻璃瓶中水柱高度不同,敲击后,最左侧瓶音调低
【答案】A
【详解】A.甲图:停止抽气并打开阀门,空气进入玻璃罩,铃声逐渐变大,故A错误,符合题意;
B.乙图:用相同的力拨动钢尺,钢尺伸出长度越短,钢尺的振动频率越大,音调越高,故B正确,不符合题意;
C.丙图:音叉的振幅越大,响度越大,乒乓球被弹开的越远,故C正确,不符合题意;
D.丁图:玻璃瓶中水柱高度不同,敲击后,最左侧瓶的水位最高,振动频率最小,音调最低,故D正确,不符合题意。
故选A 。
7.关于如图所示的有关声现象的四个实验,下列说法中正确的是( )
A.甲图:用大小不同的力敲击鼓面,纸屑跳动的高低不同,说明响度与频率有关
B.乙图:该实验在月球也可以成功
C.丙图:用“土电话”能实现通话,这表明固体可以传声
D.丁图:用相同的力吹一根吸管,将它不断剪短的过程中音色改变
【答案】C
【详解】A.敲击鼓面,鼓面振动发声,鼓面振动引起纸屑跳动,用大小不同的力敲击鼓面,纸屑跳动的幅度不同,说明响度跟振幅有关,故A错误;
B.敲击左边音叉,右边音叉也会振动发声,说明声波具有能量,也说明空气可以传声,月球上没有空气,处于真空状态,真空无法传送声音,所以月球上无法做该实验,故B错误;
C.“土电话” 通过固体(绳子等)传递声音,能实现通话,表明固体可以传声,故C正确;
D.用相同的力吹一根细管,并将它不断剪短,细管内的空气柱不断减小,振动频率变高,音调变高,故D错误。
故选C 。
8.如图所示的记里鼓车是中国古代历史长河中精巧的机械发明之一,主要用于计算道路里程、绘制疆域地图。据记载,车走十里,木人击鼓1次,当击鼓十次,就击镯一次(镯:古代一种小钟)。古代工匠在测量长安到陈仓的距离时,共计击镯3次,击鼓33次。人们能够辨别鼓和镯的声音是根据其发声的 (填声音的特性)不同。长安到陈仓的路程约为 ,若记里鼓车以的速度匀速行驶,请问这一次完成长安到陈仓的测距需要 h。(1里)
【答案】 音色 165 27.5
【详解】[1]音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,人们能够辨别鼓和镯的声音是根据其发声的音色。
[2]击镯3次,击鼓33次,经过的路程为
[3]长安到陈仓的测距需要的时间
9.小华是位音乐爱好者,钢琴与手风琴他一听便能分辨出来,这是因为这两种乐器发声时的 不同;弹琴时所用的力度不同,声音的 不同;晚年的贝多芬是用耳朵贴在琴盒上来感受音乐的美,这同时也说明声音可以通过 传播。
【答案】 音色 响度 固体
【详解】[1]音色是发声体特有的声音品质,由材料和结构决定。钢琴与手风琴因构造差异,音色不同,故能分辨。
[2]弹琴力度影响琴弦振动的幅度,振幅越大,声音响度越大。
[3]耳朵贴琴盒时,声音通过琴身传播至耳朵,说明固体可传声。
10.弦乐队在演奏过程中,演奏员要根据需要,时而用力、时而轻柔地演奏,这样做主要是为了改变乐器发出声音的 ;坐在后排的观众即使看不清舞台上的情况也能听出进行独奏的是何种乐器,这主要利用了乐器发出声音的 不同。(以上两空选填“音调”、“响度”或“音色”)
【答案】 响度 音色
【详解】[1]在演奏过程中,演奏员要根据需要,时而用力、时而轻柔地演奏,使琴弦的振动幅度不同,所以这样做主要是为了改变乐器发出声音的响度。
[2]发声体的材料、结构不同,发出声音的品质和特色也就不同,因此不同的乐器它们发出的音色也不同,所以坐在后排的观众即使看不清舞台上的情况也能听出进行独奏的是何种乐器。
11.近日,“激情早读”活动在我校进行得如火如荼,同学们激情的读书声通过 传到走廊,有些班级还安装了分贝测试仪,主要检测声音的 ;而在拨钢尺实验中,改变钢尺伸出桌面的长短,用相同的力度去拨钢尺,是为了探究音调与 的关系。
【答案】 空气 响度 频率
【详解】[1]声音的传播需要介质,同学们激情的读书声通过空气传到走廊。
[2]响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离发声体的远近有关,有些班级安装的分贝测试仪,主要是检测声音的响度。
[3]在拨钢尺实验中,改变钢尺伸出桌面的长短,用相同的力度去拨钢尺,此时钢尺的振动频率不同,是为了探究音调与频率的关系。
12.在2025年央视春晚节目《山鹰与兰花花》中,中外艺术家分别吹奏中国的唢呐和秘鲁的排箫,如图所示,现场观众听到美妙的声音是通过 (填写介质名称)传入人耳的;观众能分辨唢呐和排箫的声音是因为它们的 (填写声音的特性)不同。
【答案】 空气 音色
【详解】[1]声音的传播需要介质,现场观众听到美妙的声音是通过空气传入人耳的。
[2]不同发声体的音色一般不同,观众能分辨出唢呐和排箫的声音是因为它们的音色不同。
13.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,“猿声”是由猿的声带 产生的;诗人能辨别出两岸的猿声,是根据声音的 (填声音特性)不同。
【答案】 振动 音色
【详解】[1][2]声音是由物体振动产生的,“猿声”是由猿的声带振动产生的,音色是由发声体本身决定的一个特性,根据声音音色的不同,诗人能辨别出两岸的猿声。
1.小乔用音叉探究“声音的产生的原因”时,在实验过程中她发现音叉溅起的水花大小不同。溅起水花的大小和什么因素有关呢?经过和同学们的讨论他们提出以下猜想:
猜想1:溅起水花的大小与音叉振幅有关
猜想2:溅起水花的大小与音叉频率有关
猜想3:溅起水花的大小与水量的多少有关
为了验证猜想是否正确他们找来三个音叉(分别是256Hz、440Hz、512Hz)、烧杯、水等实验器材进行实验。
次数
频率
水花大小
1
256Hz
大
2
440Hz
中
3
512Hz
小
(1)为了验证猜想1他们应该选择 。(相同/不相同)的音叉,用大小不相同的力去敲击,为了防止敲击的动作对实验有影响他们应该 。
A.先将音叉插入水中,然后再敲击音叉 B.先敲击音叉,然后再将音叉插入水中
(2)如表是他们验证猜想2的实验数据分析表中数据能得出的结论是 。
(3)若是验证猜想3,他们应该怎么设计实验 。
【答案】(1) 相同 B
(2)在振幅和水量相同时,音叉的频率越高,溅起的水花越小
(3)见解析
【详解】(1)[1]验证“猜想1水花大小与音叉振幅有关”,需控制音叉频率相同,避免频率干扰,改变敲击力度,改变振幅。
[2]若先将音叉插入水中,然后再敲击音叉,则小槌在敲到音叉前会先敲击到水面,引起水的振动产生水花,无法判断溅起水花的大小与音叉振幅的关系,所以,应先敲击音叉,然后再将音叉插入水中,使音叉振动激起水花,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)验证“猜想2水花大小与音叉频率有关”时,实验控制了敲击力度相同、水量相同,只改变频率:由数据可知,音叉频率越高,256Hz、440Hz、512Hz,溅起的水花越小。结论:在振幅和水量相同时,音叉的频率越高,溅起的水花越小。
(3)验证“猜想3水花大小与水量有关”,需控制音叉频率相同、敲击力度相同,振幅相同,改变水量。实验设计:选择同一个音叉,用相同的力敲击,分别放入水量不同的烧杯中,观察并比较溅起水花的大小。
1.同学们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)将瓶子装满水后用筷子敲击瓶子,瓶子仍能发出声音,故可以将猜想 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 排除。
【得出结论】由上述实验分析可知,敲瓶发声,主要是由 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 (选填高或低)。
(2)吹瓶发声的音调随着瓶内水的增多而变 (选填高或低)。
【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 的振动产生的。
(2)5个小瓶产生的声音音调不同,其原因是 。
【答案】 C B 瓶子 低 高 瓶内空气柱 空气柱的长短、粗细不同,导致空气柱振动的频率不同
【详解】[1]将瓶子装满水后,瓶内没有空气,用筷子敲击瓶子,瓶子仍能发出声音,说明敲瓶时发出的声音不是由空气柱的振动产生的。所以可以将猜想C排除。
[2]将瓶内水全部倒出后,瓶内没有水,用筷子敲击瓶子,瓶子仍能发出声音,说明敲瓶时发出的声音不是由瓶内水振动产生的。所以可以将猜想B排除。
[3]由以上两个实验可知,敲瓶发声,排除由瓶内水振动和瓶内空气柱振动产生,则主要是由瓶子振动产生的。
[4]随着瓶内水的增多,敲瓶瓶身振动频率慢,敲瓶发声的音调变低。
[5]吹瓶发声是因为空气柱振动发声,水越多,空气柱越小,振动频率越快,音调就越高了。
[6]嘴对瓶口吹气,发出的声音是由空气柱的振动产生的。
[7]5个小瓶,长短、粗细不同,空气柱的长短、粗细不同,导致空气柱振动的频率不同,产生的声音音调不同。
2.某兴趣小组计划探究“铝棒的发声”.同学们使用一根表面光滑的实心铝棒,一只手捏住铝棒的中间部位,另一只手的拇指和食指粘少许松香粉,在铝棒表面由手捏部位向外端摩擦,可以听见铝棒发出声音,而且发现在不同情况下铝棒发声的频率是不同的,为了探究铝棒发声频率的影响因素,该兴趣小组找到不同规格的铝棒、虚拟示波器等器材进行探究.实验前同学们提出了以下猜想:
猜想A:铝棒发声的频率可能和铝棒的横截面积有关
猜想B:铝棒发声的频率可能和铝棒的长度有关
猜想C:铝棒发声的频率可能和手捏铝棒的部位有关
为了验证猜想A,同学们选择4根铝棒,每次均捏住铝棒的中间部位,由手捏部位向外端摩擦,实验所得的数据记录于下面的表格中,在2%的误差允许范围内(频率相差在70Hz以内)的测量值可以认为是相等的.
(1)分析表格中数据,可知铝棒的发声频率与横截面积是 的.(选填“有关”或“无关”)
(2)为了验证猜想B,同学们选择横截面积均为2.9×10﹣5m2的铝棒,实验所得的数据记录于下面的表格中,同学们从表中前两列数据很难得出频率f与长度L之间的关系,他们利用图象法处理数据,画出了频率f与长度的倒数1/L的关系如图所示,分析可知发生频率f与铝棒的长度L的关系是成 (正/反)比.
(3)同学们又通过实验探究了铝棒发声的频率和手捏铝棒部位的关系,在实验过程中,有同学们将发声的铝棒一端插入水中,可以看到 现象,有同学用手迅速握住正在发声的铝棒,可以听见声音很快衰减,原因是 .
【答案】 无关 反比例 水花四溅 振幅减小,响度减小
【详解】(1)通过比较表格中的1和3(或者2和4)可知,,当铝棒长度都为0.71m时,横截面积不同,频率为3500hHz和3530Hz,由于这两个频率在2%的误差允许范围内(频率相差在70Hz以内),故频率是相同的,故结论为:铝棒的发声频率与横截面积是无关的; (2)由图象可知,频率f与长度的倒数的关系是一条直线,即成正比,故发生频率f与铝棒的长度L的关系是成反比; (3)有同学们将发声的铝棒一端插入水中,铝棒振动,引起水的振动,故可以看到水花四溅;有同学用手迅速握住正在发声的铝棒,可以听见声音很快衰减,原因是铝棒的振幅减小,响度减小.
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