期末实验专题复习--探究影响音调高低的因素-2025-2026学年沪粤版物理八年级上册

2025-2026学年度沪粤版物理八年级上册期末实验专题复习 --探究影响音调高低的因素 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．为了探究声音的特性，同学们用两把大小完全一样的钢尺和塑料尺分别进行了以下操作，如图所示： (1)如图甲，将钢尺一端紧紧压在桌面边缘，钢尺伸出桌面的长度 （选填“相同”或“不同”），用大小相同的力拨动钢尺，可以得出声音的音调与振动的 有关。 (2)把（1）步骤中的钢尺换成塑料尺，其他操作相同，则两次声音的 不同。 (3)图乙为小雨做的“水瓶琴”，在8个相同的水瓶中灌入质量不同的水，水面的高度不等。若用相同的力敲击它们，从左到右，音调越来越 。 2．在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出的声音的音调高低是受各种因素影响的，他决定对此进行研究，经过和同学们讨论，提出了以下猜想： 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：琴弦的音调高低，可能与琴弦的长短有关； 猜想三，琴弦的音调高低，可能与琴弦的材料有关； 为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列9种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。 编号 材料 长度（cm） 横截面积（mm2） A 铜 60 0.76 B 铜 60 0.89 C 铜 60 1.02 D 铜 80 0.76 E 铜 80 1.02 F 铜 100 0.76 G 钢 80 1.02 H 尼龙 I 尼龙 100 1.02 (1)为了验证猜想一，应选用编号为 、 、 的琴弦进行实验。为了验证猜想二，应选用编号为 、 、 的琴弦进行实验。 (2)表中有的材料规格还没填全，为了验证猜想三，必须知道该项内容，请在表中填上所缺数据。 、 。 (3)该实验用到的物理方法是 法，随着实验的进行，小华又觉得琴弦音调的高低，可能和琴弦的松紧程度有关，为验证这一猜想，必须进行的操作是： 。 3．如图所示，用钢尺做探究实验。 (1)小明将钢尺一端压在桌面上，另一端伸出桌面，用力拨动钢尺，观察到钢尺伸出桌面的部分在振动，同时听到了钢尺拍打桌面发出的声音，这是由于小明采用了如图 （选填“A”或“B”）所示的实验操作方法。 (2)小明规范实验操作后，拨动钢尺，观察钢尺振动快慢的同时听钢尺发出的声音，接着增大钢尺伸出桌面的长度，再次将钢尺按压相同的幅度，小明观察到钢尺的振动变 ，钢尺发出声音的音调变 。 (3)本实验中听到的声音应该是______。 A．钢尺伸出桌面部分振动发出的 B．钢尺拍打桌面发出的 4．如图所示，微风吹过，金属管风铃发出悦耳的声音。小明想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系，他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管，将它们用细线悬挂，敲击后，测出各自发出声音的频率，数据如表： 编号 长度/cm 直径/cm 频率/Hz 1 20 1.5 2131 2 30 2.0 1284 3 50 2.5 656 (1)三根管中音调最低的是 号管。 (2)根据表中数据， （选填“能”或“不能”）得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论。 (3)如果想得出管子发出声音振动的频率与长度、直径的关系，则需增加一根长度为30cm，直径为 cm或 cm的金属管。 5．小明在观察如图甲所示的二胡时猜想：弦发声的音调可能与弦的长度、粗细和松紧程度有关。 【证据】他找来两根粗细不同的钢丝，设计了如图乙所示的装置，拨动枕木A、B间的钢丝，进行了四次对比探究，实验的部分信息如表所示： 实验次数 1 2 3 4 钢丝粗细/mm² 0.5 0.2 0.5 A、B间距/ cm 50 50 50 30 钩码个数 4 4 3 3 【解释】 (1)第1、2两次实验是为了探究音调与弦的 的关系，拨动后发现第2次实验时的音调高，则小明得出结论：当 相同时，弦越 ，音调越高。 (2)为了探究音调与弦的松紧程度的关系，应该选择 （填序号）两次实验进行探究。 (3)为了探究剩余猜想，第4次实验中钢丝的粗细应为 mm2。 【交流】二胡演奏时可通过手指按压、松开、滑动等指法配合产生优美旋律。图丙中小明两手指按压的是音级“3”“4”位置，为发出“4”音级，他此时合理的操作应该是按压 （选填“中指”或“食指”）并拉动弓杆，理由是 。 6．如图所示，小丽和小刚在利用身边的器材进行探究声音特性的相关实验。 (1)相距同样远，讲话者以相同的响度讲话，如果用细金属丝连接“土电话”，则听到的声音就大些，这一实验表明： 。 (2)某研究小组利用以上两个纸盒和一些长短、粗细不同的琴弦，又进行了探究“音调和哪些因素有关”的活动。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。 ①若他们想研究“音调的高低与琴弦长度”的关系应选择琴弦 （填符号“”“”“”或“”）； ②若选择琴弦 和 ，则是为了研究 ； ③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，是否正确： （填“是”或“否”），该同学探究过程中存在的问题是 ； ④两位同学还可以选择琴弦 （填“”“”“”或“”），研究琴弦音调高低与材料的关系； ⑤该实验探究过程中用到的研究方法是 。 7．小提琴是由两端固定的琴弦产生振动而发音的，如图1所示。为了研究同一根钢制琴弦发声时音调与哪些因素有关，可利用图2所示实验装置。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。将钢制琴弦的末端固定在木板O点，另一端通过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。轻轻拨动琴弦，在AB间产生振动，并用仪器测出发声频率。 次数 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)分析实验数据可知，第 次实验中琴弦发声的音调最高； (2)当表中的空格数据为 时，可用2、3两次实验来研究弦振动发声的音调和弦的 的关系，弦越 ，振动时弦的音调越低。 (3)分析表中 两次实验数据，可以探究弦振动发声的音调和弦的长度的关系。 (4)在上述探究的基础上，他们又选用一根与钢制弦粗细相同的长为0.8m的尼龙弦，来探究音调与弦的材料的关系，则可悬挂重物个数为______。 A．2个 B．4个 C．2个或4个 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 探究影响音调高低的因素 参考答案 1．(1) 不同 频率 (2)音色 (3)低 【详解】（1）[1][2]如图甲，将钢尺一端紧紧压在桌面边缘，保持钢尺伸出桌面的长度不同，先后用大小相同的力去拨动它，钢尺振动的幅度相同，振动的频率不同，发出声音的音调不同，从而得出声音的音调与振动的频率有关。 （2） 把（1）步骤中的钢尺换成塑料尺，其他操作相同，因尺子的材料发生变化，而音色与发声体的结构和材料有关，故两次声音的音色不同。 （3） 图乙中，水面的高度不等，若用相同的力敲击它们，可以发出不同的音调，此时的声源是瓶和水，盛水越多，敲击时振动越慢，发出的声音的音调就越低，因此从左到右，音调越来越低。 2．(1) A B C A D F (2) 80 1.02 (3) 控制变量 见解析 【详解】（1）[1][2][3]探究猜想一：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，由表中实验数据可知，应选编号为A、B、C的琴弦进行实验。 [4][5][6]探究猜想二：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长度有关，应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A、D、F的琴弦进行实验。 （2）[1][2]验证猜想三：琴弦的音调高低，可能与琴弦的材料有关，需要控制琴弦的长度和横截面积相同材料不同，应选择E、G、H三根琴弦，所以表格中缺的数字是：80和1.02 （3）[1]前面实验过程中用到的物理方法是：控制变量法。 [2]想探究琴弦音调的高低是否与琴弦的松紧程度有关，则选择一根琴弦，控制其材料、长度、横截面积不变，只改变琴弦的松紧程度，用相同的力度拨动琴弦，比较音调的高低。 3．(1)B (2) 慢 低 (3)A 【详解】（1）听到钢尺拍打桌面发出的声音，是因为钢尺在振动过程中与桌面发生了碰撞，说明钢尺没有被紧压在桌面上，应该是采用了图中B所示的实验操作方法。若按A方法操作，钢尺被紧压在桌面，主要是钢尺伸出桌面部分振动发声，不会有明显的拍打桌面声。 （2）[1][2]钢尺伸出桌面的长度越长，其振动部分的质量越大，振动就越慢，而音调的高低与物体振动频率有关，振动频率越低，音调越低，所以钢尺发出声音的音调变低。 （3）本实验是探究钢尺振动发声的特性，把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听到的声音是钢尺伸出桌面部分振动发出的，而不是钢尺拍打桌面发出的，故A符合题意。 故选A。 4．(1)3 (2)不能 (3) 1.5 2.5 【详解】（1）由表中实验数据可知，3号管子的频率为656Hz最低，3号管子的音调最低； （2）探究管子发出的声音的频率与管子长度、直径的关系应采用控制变量法，由表中实验数据可知，实验中没有控制管子的长度相同而直径不同、或管子的长度不同而直径相同，即没有采用控制变量法，不能根据表中实验数据得出实验结论； （3）[1][2]表格中30cm长的金属管直径为2.0cm，根据控制变量法，如果想得出管子发出声音振动的频率与长度、直径的关系，结合表格数据可知，需再增加一根长度30cm，直径为1.5cm或2.5cm的金属管。 5．(1) 粗细 弦的长度和松紧 细 (2)1、3 (3) 0.5 中指 当弦的粗细和松紧相同时，弦越短音调越高 【详解】（1）[1]由表格数据知，1、2两次实验中，钢丝在AB间的长度相同，所挂钩码个数相同， 即钢丝的松紧程度相同，但粗细不同，所以是为了探究音调与弦的粗细的关系。 [2][3]第2次实验中钢丝的长度较短，拨动后发现第2次实验时的音调高，则可得结论为：当长度、松紧程度相同时，弦越细音调越高。 （2）探究音调与弦松紧的关系，需要控制弦的长度和粗细相同，所挂钩码的个数不同，因此选用1、3进行实验。 （3）[1]为了探究剩余猜想，即要探究音调与弦长度的关系，根据控制变量法可知，需要控制弦的粗细和松紧程度相同，第4次实验中A、B间距为30cm，钩码个数为3个，对照第3组数据可知，第4次实验的钢丝粗细可以选择是0.5mm2。 [2][3]图丙中，按压食指时，弦线长度较长，拨动弦振动较慢，发出的声音音调较低， 按压中指时，弦线较短，拨动弦振动较快，发出声音的音调较高；而音符3的音调比4的低，为发出“4”音级，他此时合理的操作应该是按压中指并拉动弓杆，理由是因为当粗细和松紧相同时，弦越短，发出声音的音调越高。 6．(1)金属丝的传声性能比较好 (2) 、 音调的高低与琴弦粗细的关系 否 没有控制材料相同 、 控制变量法 【详解】（1）因为相距同样远，且说话的响度也相同，但用细金属丝连接“土电话”，听到的声音大，这表明金属丝的传声性能比较好 （2）①[1]实验中，若他们想研究“音调的高低与琴弦长度”的关系，应控制琴弦的粗细、材料、松紧程度相同，只改变长度，故应选择琴弦、 ②[2]若选择琴弦 和 ，由题可知，两根琴弦的粗细不同，其他条件相同，则是为了研究音调的高低与琴弦粗细的关系。 ③[3][4]要研究并推理得出“琴弦长度越长，振动越慢，音调就越低”的结论，应控制琴弦的粗细、材料、松紧程度相同，只改变长度，而 和 的材料和长度都不相同，即没有控制材料相同，因此得到的结论不正确。 ④[5]要探究音调高低跟材料的关系时，应保持长度和粗细相同，由题中条件可知，应选择琴弦 和 ⑤[6]琴弦的音调与琴弦的粗细、琴弦的长短、琴弦的材料有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，这种研究方法叫做控制变量法。 7．(1)1 (2) 0.8 松紧 松 (3)1、2 (4)C 【详解】（1）音调是指声音的高低，音调的高低由发声体振动的频率决定，振动频率越高，音调越高；由表格中的数据可知，第1次实验中琴弦振动频率最高，第1次实验中琴弦发声的音调最高。 （2）[1][2][3]表中2、3组数据，滑轮悬挂重物的个数不同，弦受到的拉力不同，即弦的松紧程度不同，可以探究弦发声的音调与弦的松紧程度的关系，此时应保持弦的长度相同，因此表中的空格数据为0.8；由表中的数据可得结论：弦越松，振动时弦的音调越低。 （3）探究弦振动发声的音调和弦的长度的关系，应保持弦的松紧程度相同，即所挂重物的个数相同，改变弦的长度，分析1、2两次实验数据可以发现：在弦松紧程度相同时，弦越长，弦的音调越低；因此分析表中1、2两次实验数据，可以探究弦振动发声的音调和弦的长度的关系。 （4）探究音调与弦的材料的关系时，应控制弦的长度和所挂重物相同，第2组数据弦长0.8m，挂2个重物，第3组数据弦长0.8m，挂4个重物，若用第2组数据和尼龙弦探究音调与弦的材料的关系，悬挂重物的个数为2个；若用第3组数据和尼龙弦探究音调与弦的材料的关系，悬挂重物的个数为4个；故可悬挂重物个数为2个或4个，故选C。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $