内容正文:
【实验专题】2026年中考物理二轮复习备考-探究影响音调高低的因素
1.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。
2.小提琴是由两端固定的琴弦产生振动而发声的,如图甲所示。为了研究同一根钢制琴弦发声音调与哪些因素有关,可利用图乙所示的实验装置。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L。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。
次序
长度L/m
重物/个
频率f/Hz
1
0.4
2
375
2
0.8
2
170
3
4
265
(1)分析数据可以发现,该小组同学研究的是琴弦发声的音调与琴弦的______和琴弦的松紧程度这两个因素的关系;
(2)当表格中的空格数据为______时,可用2、3两次实验来研究琴弦的音调和琴弦的______的关系;
(3)在上述探究的基础上,他们又选用一根与钢制琴弦粗细相同的长为0.4m的尼龙琴弦,来探究音调与琴弦的材料的关系,则可悬挂重物个数为______个。
3.物理兴趣小组对吉他琴弦发出声音音调的高低与什么因素有关进行探究。探究前,小组的同学们经过热烈讨论,做出了影响琴弦发出声音的音调高低的猜想:
猜想一:可能与琴弦的横截面积有关;
猜想二:可能与琴弦的长短有关;
猜想三:可能与琴弦的材料有关。
为验证猜想,同学们找来琴弦,规格如表所示:
编号
材料
长度(cm)
横截面积()
A
铜
60
0.76
B
铜
60
1.02
C
铜
80
0.76
D
尼龙
80
(1)为验证猜想一,可选编号为A、B的两组琴弦进行实验探究,通过控制琴弦的_______和_______相同,探究弦发声的音调与弦的_______的关系。
(2)选择AC研究后发现音调不同,由此得出的结论是:音调的高低与________有关。
(3)为验证猜想三,表格中琴弦D的横截面积应该是________。
(4)兴趣小组在进行实验时,采用的研究方法是________。
4.在学习吉他演奏的过程中,小华发现琴弦发出声音的音调高低受各种因素的影响,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。
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
________
F
铜
100
0.76
G
钢
80
1.02
H
尼龙
80
1.02
I
尼龙
100
1.02
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,又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。
(1)为了验证猜想一,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)实验中采用的研究方法是__________。
5.在学习小提琴的过程中,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,规格如表所示:
编号
琴弦的材料
琴弦的长度
琴弦的横截面积/mm2
①
钢
40
0.5
②
钢
(a)
(b)
③
钢
60
1.0
④
尼龙丝
40
0.5
(1)为了验证猜想一,应选用编号分别为___________的两根琴弦进行实验。
(2)如果选用①②可以验证猜想二,选用②③可以猜想三,表格中空白处的数据分别是:
(a)___________;
(b)___________。
(3)选用编号为①③的两根琴弦___________(选填“能”或“不能”)验证猜想二,因为___________。
6.如图所示,在利用钢尺探究影响乐音特性的因素的实验中,小明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,就可听到钢尺发出的声音。
(1)小明发现保持钢尺伸出桌面的长度不变,用不同的力拨动钢尺,会看到用力越大钢尺上下振动的幅度越大,听到声音越响。这说明声源的 ___________越大,声音的 ___________越大;
(2)然后小明逐渐改变钢尺伸出桌面的长度,听到的声音也不同,伸出桌面的钢尺越长,钢尺的振动越 ___________(填“快”或“慢”),振动频率越低,声音的 ___________越低;
(3)实验中小明还发现,当钢尺伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样大小的力拨动钢尺,却听不到声音,只看到钢尺振动得很慢。通过查阅资料小明了解到,这时钢尺发出的声音不在人耳的听觉频率范围内,属于 ___________。(填“超声波”或“次声波”)
7.为了探究声音的三个特性,实验小组同学进行了以下操作:
(1)如图所示在“探究影响音调高低的因素”实验中;
①把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌面,拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时注意观察钢尺振动的______;
②用相同大小的力拨动钢尺,并改变钢尺伸出桌面的长度,发现钢尺伸出桌面的长度越短,振动越快,发出声音的音调______,由此可得出结论:音调的高低与发声体振动的______有关,______越高,音调越高;
(2)用大小______(“不同”或“相同”)的力拨动它伸出桌面的端部,听它振动发出声音的大小,同时观察钢尺的振动幅度,从而得出了声音的响度与发声体的______有关。把钢尺换成塑料尺,保持尺伸出长度不变,用大小相同的力拨动它伸出桌面的端部,听出两次声音的______不同。
8.在学习吉他演奏的过程中,小丽发现琴弦发出声音的音调高低受各种因素影响,经过与同学们讨论,提出了以下猜想:
猜想1:琴弦发出音调的高低,可能与琴弦的横截面积有关;
猜想2:琴弦发出音调的高低,可能与琴弦的长短有关;
猜想3:琴弦发出音调的高低,可能与琴弦的材料有关。为了验证上述猜想是否正确,他们找到下表列出的几种规格的紧张进行实验:
编号
材料
长度(cm)
横截面积(mm2)
A
钢
20
0.3
B
钢
20
0.7
C
尼龙丝
30
0.5
D
钢
40
0.5
E
尼龙丝
40
0.5
(1)为了验证猜想1,应控制琴弦的长短和______不变,改变琴弦的______。这种研究问题的方法叫______法。所以验证猜想1,应选用编号为______的两根琴弦进行探究;
(2)用编号为D、E的琴弦进行探究,是为了验证猜想______(填1或2或3);
(3)选用编号为B、C的琴弦能探究发出声音的音调跟什么因素有关吗?______,理由是______。
9.在学习演奏二胡的过程中,小明发现琴弦发出的声音音调高低受各种因素的影响,他决定对此进行研究,经过和同学们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,他和同学们找到了如表所列4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
尼龙
55
1
B
尼龙
55
0.5
C
尼龙
80
1
D
镍合金
①
0.5
(1)为了验证猜想一,应选编号___________、___________的两种规格的琴弦进行实验;
(2)在验证猜想三时,小明发现粗心的同学没有把表中的数据填全,表中所缺数据___________;
(3)小明在这个探究实验中,采用的主要研究方法是___________。
10.小明在学习吉他演奏的过程中,发现琴弦发出声音音调的高低可能与以下因素有关:①琴弦的横截面积;②琴弦的长度;③琴弦的材料。于是他找到了几种规格不同的琴弦,借助一个能够测量振动频率的仪器进行探究,实验数据如下表所示。请你解答下列问题:
实验次数
材料
长度/m
横截面积/mm2
振动的频率/Hz
1
铜
60
2.89
1088
2
铜
60
1.02
2088
3
铜
80
1.02
1918
4
铜
80
1.02
2468
(1)分析第______两次实验数据可验证猜想①并得出结论:在琴弦的材料、长度一定时,琴弦的横截面积越大,发出声音的音调越______(选填“高”或“低”);
(2)分析第2、3两次实验数据,可得出结论:在琴弦的材料、______一定时,琴弦______,发出声音的音调越高;
(3)探究过程常采用下列主要步骤:A.分析归纳得出结论;B.设计和进行实验;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);
(4)上述实验探究过程中主要采用的物理方法是______法。
11.在学习吉他演奏的过程中,小华发现琴弦发出声音的音调高低受各种因素的影响,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,他们找到了下表所列9种规格的琴弦,又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/
A
铜
60
0.76
B
铜
60
0.89
C
铜
60
1.02
D
铜
80
0.76
E
铜
80
______
F
铜
100
0.76
G
钢
80
1.02
H
尼龙
80
1.02
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;
(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)实验中采用的研究方法是______。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1) 快 高
(2) 钢尺 低
2.(1)长度
(2) 0.8 松紧程度
(3)2
3.(1) 材料 长度 横截面积
(2)长度
(3)0.76
(4)控制变量法
4.(1)ABC
(2)1.02
(3)控制变量法
5.(1)①④
(2) 60 0.5
(3) 不能 没有控制琴弦的横截面积相同
6. 振幅 响度 慢 音调 次声波
7.(1) 快慢 越高 频率 频率
(2) 不同 振幅 音色
8. 材料 横截面积 控制变量法 A、B 3 不能 没有控制变量
9. A B 55 控制变量法
10. 1、2 低 横截面积 越短 CBA 控制变量
11.(1)ABC
(2)1.02
(3)控制变量法
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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