第一章 声现象 热点题型专练(实验题30道)2026-2027学年八年级物理上册苏科版
2026-08-23
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摘要:
**基本信息**
聚焦声现象实验探究,以30道题构建"现象观察-原理应用-方法提炼"的三阶训练体系,强化科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|声音产生与传播|1-3、9|转换法、实验推理法|从振动现象(音叉弹球)到真空不能传声的递进推导|
|声特性探究|4-5、11-15|控制变量法|音调(频率)-响度(振幅)-音色的特性关联实验|
|噪声控制|6、13、21-24|比较法|材料隔音性能的量化实验设计与数据分析|
|综合应用|25-30|实验方案设计|从单一变量到多因素(长度/直径)的探究迁移|
内容正文:
第一章声现象(实验题30道)
1.在探究声音能否在真空中传播的实验中:
(1)在实验过程中:把发声的闹铃放入玻璃罩内,打开抽气机抽气,每抽10秒关闭抽气机听听铃声的大小,发现铃声在逐渐变_________;抽气结束后再让空气逐渐进入玻璃罩内,会听到________;
(2)推理过程:玻璃罩内空气越少,传出的声音就越________;如果玻璃罩内被抽成真空,就听不到铃声了;
(3)实验结论:声音的传播需要________,真空________传声;
(4)实验方法:此实验用到的实验方法是________。
2.小明同学做的有关声音的探究实验如图所示,回答下列问题。
(1)如图甲,用手使劲敲桌子,桌子发出了很大的声响,但几乎看不到桌子的振动,为了明显地看到实验现象,请你提出一条改进措施:______;
(2)如图乙,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把乒乓球弹起,该实验说明______可以传声;
(3)如图丙,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,听到的声音响度将会逐渐______,并由此推理可知______。
3.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)如图甲,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_____;这种研究方法叫做_____。
(2)如图乙所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把乒乓球弹起。该实验能说明_____可以传声。在月球上_____(选填“能”或“不能”)看到乒乓球弹起。
(3)如图丙所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,听到的声音会逐渐变小,甚至最后听不到声音。这个实验说明了_____。
4.按要求填空;
(1)如图甲所示的气体温度计,是根据________(选填“液体”或“气体”)热胀冷缩的规律制成的;
(2)如图乙所示,用刻度尺测量物体的长度为________cm;
(3)如图丙所示,将钢尺一端紧按在桌面上,保持钢尺伸出桌面的长度不变,用大小不同的力拨动钢尺,听到声音的________(选填“音调”“音色”或“响度”)不同;逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,每次用同样大小的力拨动钢尺,发现钢尺发声的音调逐渐变________(选填“高”或“低”)。
5.小明观察到风铃在风的吹动下,各根风铃管相互碰撞时会发出悦耳的声音。小明取来三根材料及厚度均相同的风铃管,将其悬挂后用相同大小的力进行敲击,并记录了各自发声时的频率,如表所示。
编号
长度/cm
直径/cm
频率/Hz
1
20.50
1.50
2131
2
31.00
2.00
1284
3
48.50
2.50
656
(1)小明用大小不同的力敲击同一根风铃管时,发出声音的___________不同,用大小相同的力敲击不同风铃管时,发出声音的__________不同;(均选填“响度”或“音调”)
(2)分析表格可知,三根风铃管中音调最高的是__________号风铃;
(3)小明根据表中数据得出“风铃管发出声音的频率随长度的增大而减小”的结论。小明得出结论的过程是__________(选填“合理”或“不合理”)的,理由是__________;
(4)若再增加一根风铃管的实验数据,便可初步得出风铃管发出声音时振动的频率与长度及直径的关系,则下列风铃管的长度和直径满足要求的是__________(填字母序号);
A.20.50cm 2.00cm B.31.00cm 3.00cm
C.51.00cm 2.50cm D.51.00cm 3.00cm
(5)小明增加新的风铃管后,进一步实验发现:风铃管发出声音时振动的频率随长度、直径的增加而减小。用相同的力度再次敲击风铃,则新增加的这根风铃管的频率可能是__________Hz(选填“2520”、“980”或“1830”)。
6.小明计划把自己练琴的房间改造成隔音房间,以免练琴时打扰邻居。为了选择合适的材料进行改造,他和朋友小华计划在家中用手机铃声作为声源,利用人刚听不到声音时人与声源的距离来比较不同材料的隔音性能。
(1)实验前他们选用了报纸、羽绒服、塑料袋、泡沫板等材料,选用其中一种在盒内相应区域安装隔音材料,该操作须控制不同材料的______(选填“质量”或“厚度”)相同。
(2)为了在空间有限的室内顺利进行该实验,过程中应将手机铃声的响度适当______(选填“调大”或“调小”)一些,同时在比较不同材料的隔音性能时手机铃声的响度应______(选填“随材料而改变”“保持不变”)。
(3)换用不同的材料进行实验,他们得到的实验数据如表所示,其中______的隔音性能最好。
材料
报纸
羽绒服
塑料袋
泡沫板
听不到声音的距离/m
8
4
7
5
(4)小明观察后发现粗糙的材料比平滑材料的隔音性能更______(选填“好”或“差”),原因是粗糙材料吸收声音的能力要比平滑材料强。
7.在学习声现象时,小丽同学做了如下实验。
(1)如图-1所示,用竖直悬挂的小球接触正在发声的音叉时,小球被弹起说明_______________,该实验方法叫作______________;
(2)如图-2所示,用竖直悬挂的小球接触左边的音叉,如果用小锤去敲打右边的音叉,泡沫小球会被弹起,这个现象说明__________可以传声。若此实验转移到月球上去做,___________(选填“能”或“不能”)看到泡沫小球被弹起。
8.利用如图所示装置研究声现象时,进行了如下实验:
①不敲击音叉,将音叉轻触系在细绳上的乒乓球,观察现象;
②轻敲音叉,将音叉轻触系在细绳上的乒乓球,观察现象;
③用力敲击音叉,将音叉轻触系在细绳上的乒乓球,观察现象。
(1)由①②对比可以说明:物体的______产生声音。
(2)由②③对比可以说明:声音的______与物体的振幅有关。
9.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)如图①所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球被_______,乒乓球的作用_______,这说明声音是由物体_________产生的。
(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:______。
(3)如图③所示,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。该实验不仅可以说明_________可以传声,还能说明声音能传递_______,若在月球上做同样的实验,乒乓球_________(选填“能”或“不能”)被弹起,这是因为______。
(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______,用到的物理方法是:___________。(选填“控制变量法”、“转换法”或“实验推理法”)
10.小明和同学们积极开展家庭实验,通过做实验学物理。
(1)他们在不锈钢盘里放一些碎纸屑,每次敲响不锈钢盘,听到响声同时看到盘里的纸屑跳动(图1),实验说明声音是由物体______产生的。
(2)某位同学利用自制的“土电话”与同学通话,通话声音清晰(图2),说明固体______(选填“能”或“不能”)传播声音。声音在固体中的传播速度比在空气中的传播速度______(选填“快”或“慢”)。
11.如图1所示,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,同时注意钢尺振动的幅度;改变拨动钢尺的力度,再次拨动,使钢尺振动的快慢大致相同。
(1)此实验用于探究____________的关系;
(2)若要继续探究声音的音调与频率的关系,实验时应保持______不变,改变钢尺伸出桌面的长度,使钢尺每次的振动幅度大致相同,实验发现钢尺伸出桌面的长度越长,发出声音的音调越______;
(3)如图2在八个相同的水瓶中,灌入质量不同的水,水面的高度不等。
①若用嘴依次吹瓶口,就可以发出不同的音调,此时发出声音的主要声源是____________的振动,盛水越多,发出的声音的音调就越______;
②若用相同的力敲击它们,也可以发出不同的音调,盛水越多,敲击时发出声音的音调就越______。
12.如图所示,把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,拨动钢尺,听它发出的声音,同时注意观察钢尺振动的快慢,改变钢尺伸出桌边的长度,再次拨动,使钢尺每次的振动幅度大致相同。
(1)本实验中应该听的声音是( )
A.钢尺伸出桌面部分振动发出的 B.钢尺拍打桌面发出的
(2)实验时,钢尺伸出桌面的长度越长振动越______(选填“快”或“慢”),发出声音的音调越高,说明:音调的高低与声源振动的频率有关。
(3)实验时,保持钢尺伸出桌面的长度不变,改变拨动力度,则是研究声音的响度与______的关系。结论是:发声体的振幅越大,响度越______。
(4)小华同学发现钢尺伸出桌面的长度太长时,可以明显看到钢尺在振动,但却听不到声音,这是因为______。
13.实验小组的同学探究不同物体的隔声性能。
(1)设计实验步骤:①先搜集各种材料作为隔声体,如,衣服、报纸、平装书、塑料袋、袜子,发声体有音叉、闹钟。②将______(选填“音叉”或“闹钟”)放到一个盒子里,使其发出声音,将衣服盖在上方,然后远离盒子直至______,记下此时人离盒子的距离。③依次将各种材料盖在盒子上方重复以上实验,得到如下表的数据;
材料
衣服
报纸
平装书
塑料袋
袜子
听不见声音的距离/m
2.1
2.8
3.7
5.2
1.2
(2)分析实验数据,所测材料中隔声性能最好的是______;
(3)根据实验结果,你认为______(选填“蓬松多孔”或“平整光滑”)的材料隔声性能好。
14.为了探究声音的三个特性,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)将钢尺一端紧压在桌面边缘,改变钢尺伸出桌面的长度,用大小相同的力拨动它,从而得出了声音的音调与振动______有关;
(2)保持钢尺伸出长度不变,用大小______(选填“不同”或“相同”)的力拨动它伸出桌面的端部,听声音看现象,从而得出了声音的响度与______有关;
(3)以上探究方法叫______(选填“转换法”、“类比法”或“控制变量法”)。
15.小兰在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的振动时,猜测:即使在弦张紧程度相同的条件下,发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短、及弦的材料有关,于是她想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确,下列是她在实验时控制的琴弦条件:
控制条件编号
琴弦的材料
琴弦的长度(m)
琴弦的横截面积(mm2)
A
钢
20
0.3
B
钢
20
0.7
C
尼龙丝
30
0.5
D
铜
40
0.5
E
尼龙丝
40
0.5
(1)如果小兰想探究弦发声的音调与弦的粗细的关系,你认为她应该选用表中编号为:________的琴弦;(只填写字母代号)
(2)如果探究弦发声的音调与弦的长短的关系,你认为应选编号为_________的琴弦;
(3)如果弦探究发声的音调与材料的关系,应选编号为_____________ 的琴弦;
(4)在上述探究过程中,总要控制某些因素,使它们保持不变,进而寻找出另外一些因素的关系,说出物理中用到这种实验方法的名称:________。
16.小明想要探究木板和瓷瓦哪种材料的隔音效果好,请你帮他设计一个实验。
(1)实验器材:______;
(2)实验步骤:______。
17.小明用声波传感器和电脑设备记录测量某种材料合金管(如图所示)所发出的声音频率,他猜想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:______、铁架台、细线、声波传感器、合金管若干、铁锤、电脑。
(2)实验步骤:(①③步骤的空均选填“相同”或“不同”)
①选取______长度的合金管安装好,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______;
④测量合金管的长度并记录频率后,______多次实验;
⑤根据记录的表格进行数据分析。
(3)请设计记录数据的表格_______(不需要填数据)。
18.现代生活中噪声污染无处不在,为了减少噪声的危害,实验小组选购了三种不同材质的耳塞。为了比较这些耳塞的隔音性能,请你设计实验进行探究。
(1)需要添加的实验器材:闹钟和刻度尺。
(2)实验步骤:在相同的声源工作时, ____________。
(3)实验结论:声源离人越近,戴上耳塞后,耳朵听不到声音,说明________________。
19.控制噪声的措施有很多,其中一个是戴耳罩。一般在耳罩中会填入填充物,现有泡沫塑料、纸巾、棉布三种材料,哪种材料的隔音性能好,填充入耳罩中能更好地减弱噪声呢?请你添加实验器材设计实验进行判断他们的隔音效果。
(1)需要添加的实验器材:_____。
(2)实验步骤:_____。
(3)判断依据:_____。
20.影响橡皮筋琴发声音调的因素很多,小明想要探究同种橡皮筋振动发声时的音调与橡皮筋的宽度是否有关。请你参考如图所示的装置设计实验,帮助小明进行验证。
(1)实验器材:宽度不同而其他都相同的同种橡皮筋3根、长方形硬纸盒。
(2)实验步骤:__________;
(3)实验结论:__________。
21.如图是某同学在制作隔音房间模型的活动中展示的一个画面。在隔音房中放置一个小闹钟,外面用分贝仪在同一距离测量声音的________(填声音的特性),要选用________基本相同的材料装在房间四周,用来比较不同材料的隔音效果;隔音房间控制噪声的方法是________(选填“防止噪声产生”或“阻断噪声传播”)。
22.控制噪声的措施有很多,其中一个是戴耳罩。在耳罩中一般会填入填充物,现有泡沫塑料、纸巾、棉布三种材料,哪种材料的隔音性能好,填充耳罩中能更好地减弱噪声呢?请你设计一个可操作实验方案,判断它们的隔音效果。
23.小明在制作隔音房间模型的跨学科实践活动中,用纸盒充当“房间”,选取了无毒无害、隔音效果好的聚酯纤维作为隔音材料,均匀铺设在纸盒的内部各面,做成隔音房模型。隔音房截面图如图所示,未安装隔音材料时,内部空间长为40cm、宽30cm、高20cm; 厚度D为2cm, 安装隔音材料后,实际可用空间大小为14976cm3。
(1)隔音房是采用了___________(选填“防止噪声产生”“阻断噪声传播”或“防止噪声进入耳朵”)的方法减弱噪声。
(2)小明测试隔音房模型的隔音性能时,应选___________(选填“音叉”或“机械闹钟”)作为声源更稳定;用手机分贝检测软件先测量声源在隔音房外时的音量为65dB,然后测量声源在隔音房内时的音量为52dB,两次测量时,手机到声源的距离应___________(选填“相同”或“不同”)。
(3)根据表中的指标对小明制作的隔音房模型进行评价,你的评价等级为 ___________,依据是___________;进一步优化的建议是___________。
表
等级
优秀
良好
一般
评价指标
安全环保,空间使用率①高于80%,声音降低量大于10dB
安全环保,空间使用率高于50%,声音降低量大于7dB
有安全隐患或不环保,空间使用率高于50%,声音降低量大于5dB
注:①空间使用率是指铺设隔音材料后“房间”内可用空间体积与铺设隔音材料前“房间”内空间体积之比。
24.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
袜子
衣服
报纸
平装书
塑料袋
听不见滴答声的实际距离/m
1.2
2.1
2.8
3.7
5.2
(1)小华设计的实验利用了在发声体振幅相同时,离声源越远,听到声音的响度越___________(选填“大”或“小”)的原理;
(2)实验时,应该使覆盖在鞋盒上方的各种材料厚度___________(选填“相同”或“不同”);此过程采用的实验方法是___________(选填“控制变量法”或“转换法”)。
(3)根据小华所得数据可知:材料越粗糙,听不见滴答声的实际距离越短,粗糙的材料比平滑的材料隔音性能___________(选填“好”或“差”),如果再给你一块海绵材料,你认为其隔声性能与同等厚度的报纸相比,___________(选填“海绵”或“报纸”)隔声性能好一点;
(4)在噪声污染严重的环境里,“隔音”就是为了改变声音的___________(选填“音调”“响度”或“音色”)。
25.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管的长度、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,数据如下表。
编号
长度/cm
直径/cm
频率/Hz
1
20
1.50
2131
2
30
2.00
1284
3
50
2.50
656
(1)用大小不同的力敲击金属管,金属管发出声音的_____将不同;由表中数据可知,三根管中音调最低的是_____号管;
(2)根据表中数据,能否得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论?请说明你的理由。答:_____,理由是_____;
(3)若让你选择器材探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系,至少需要再增加一根金属管;增加的这根管若直径为,长度可为_____或_____。
26.请你利用生活中的物品,设计一个实验,探究声音的音调与振动频率的关系。
(1)实验器材:__________ ;
(2)实验步骤:____________ ;
(3)实验结论:____________ 。
27.古筝是中国独特的、重要的民族乐器之一,已经有2500年的历史了,目前最常用的规格为二十一弦。
(1)小红在古筝演奏中发现,拨动不同琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和松紧程度有关。于是她利用弦音计(如图甲所示)做研究,弦音计上有四根固定在“音箱”上的琴弦,每根弦线的松紧程度都相同。她选用的琴弦长度、粗细、材料图中已标出。若她选择b、c两弦线做实验,则研究的目的是探究音调与弦线________的关系。
(2)若她要研究音调与弦线材料的关系,则应选择________两弦线做实验。
(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________(填字母)。
28.近几年,一些城市道路由从前的水泥路面变成了沥青路面,如图所示。小明发现汽车驶过时产生的噪声比从前小多了,那么汽车行驶的噪声是否与路面的材料有关呢?下表是小明在网上查到的同一辆轿车在不同路面行驶时噪声的测试数据:
实验次数
车速km/h
普通少孔沥青路面噪声
多孔沥青路面噪声
1
72
85.4
78.5
2
108
92.6
80.6
(1)由表格信息填空,在表格中出现了一个不足之处是未写出噪声的单位,人们以_______为单位来表示声音强弱的等级。
(2)根据表中的数据,你可以得出结论:
①同一辆车在车速一定时,路面小孔越多,产生的噪声_______(选填“大”或“小”);
②同一辆车在_______(选填“相同”或“不同”)路面上行驶,车速越_______(选填“快”或“慢”),噪声越大。
(3)与一些多孔吸声材料类似,汽车行驶在普通沥青路面与多孔沥青路面上噪声不同的原因是由于噪声传到小孔里,经过多次反射被吸收,从而起到“吃”掉声音的目的,这是在_______减弱噪声。(选填序号“①声源处”、“②传播过程中”或“③入耳处”)
(4)从表中数据可以看出,影响汽车行驶噪声的因素和________、_______有关。
29.小明家的书房紧邻卧室,晚上他用书房电脑学习时,总会影响家人休息。他想从家中找材料贴在墙壁上隔音,家里有常见的泡沫板和海绵。选择哪种材料贴在墙壁上隔音效果更好呢?请你设计一个可操作的选择方案。
30.请设计实验,验证响度与振幅的关系。
(1)实验器材:_____;
(2)实验步骤及现象:_____;
(3)实验结论:_____。
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参考答案
1.(1) 小 铃声越来越大
(2)小
(3) 介质 不能
(4)实验推理法
【详解】(1)[1][2]在抽气的过程中,玻璃罩内的空气减少,所以声音传播的介质减少,因此听到声音将会减小;抽气结束后,让空气逐渐进入玻璃罩内,由于声音传播的介质增多,因此听到声音将会变大。
(2)由于介质(空气)逐渐减少,故声音逐渐减小,如果完全没有空气了,即成真空状态,将会听不到声音。
(3)[1][2]根据上述实验,随着罩内空气的不断抽出,听到铃声越来越弱,在此基础上,通过进一步推理如果罩内被抽成真空将听不到铃声,则可得结论为:声音的传播需要介质, 真空不能传声。
(4)由于玻璃罩内无法获得真空,所以不能直接得出实验结论,只能在实验的基础上通过科学推理得出实验结论,因此此实验用到的实验方法是实验推理法。
2.(1)在桌子上放一些纸屑
(2)空气
(3) 变小 真空不能传声
【详解】(1)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,这是因为桌子的振动比较微小,无法观察到,为了明显地看到实验现象,可以在桌面上撒一些纸屑或一些轻小的物体,比如碎纸屑。
(2)由图乙可知,当敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把乒乓球弹起,说明左边的音叉发生了振动,而实验人员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,所以空气可以传声。
(3)[1][2]把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,传播声音的介质逐渐减少,听到的声音响度将会逐渐变小,由此推理可知,若将空气全部抽出,将听不见声音,说明声音的传播需要介质,真空不能传声。
3.(1) 声音是由物体振动产生的 转换法
(2) 空气 不能
(3)真空不能传声
【详解】(1)[1]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,这说明正在发声的音叉在振动,声音是由物体振动产生的。
[2]音叉的振动不能直接观察,乒乓球起的作用是将音叉的振动放大,更容易直观观察。通过乒乓球被弹起,说明发声的音叉在振动,采用的是转换法。
(2)[1]敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹起,声音通过空气传到左侧,这个现象说明空气可以传播声音。
[2]月球表面是真空,则在月球上进行图乙实验,乒乓球不能被弹起,原因是真空不能传播声音。
(3)正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,抽气瓶内空气越来越少,声音就越来越小,甚至最后听不到声音,推理可知,声音的传播需要介质,真空不能传声。
4.(1)气体
(2)1.35
(3) 响度 低
【详解】(1)图甲是一个气体温度计,当温度变化是被封在瓶内气体的体积因热胀冷缩而变化,从而引起细玻璃管内液柱移动,反映温度的变化。所以该温度计是根据气体的热胀冷缩的规律制成的。
(2)如图乙所示,该刻度尺的分度值为1mm,读数时估读到分度值的后一位,所以用刻度尺测量物体的长度为1.35cm。
(3)[1]如图丙所示,将钢尺一端紧按在桌面上,保持钢尺伸出桌面的长度不变,用大小不同的力拨动钢尺,钢尺振动的幅度增加,则听到声音的响度变大,听到声音的响度不同。
[2]如图丙所示,逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,每次用同样大小的力拨动钢尺,钢尺振动的频率变慢,发现钢尺发出声音的音调逐渐变低。
5.(1) 响度 音调
(2)1
(3) 不合理 未控制风铃管直径相同
(4)A
(5)1830
【详解】(1)[1]小明用大小不同的力敲击同一根风铃管时,风铃管振动的幅度不同,发出的声音的响度不同。
[2]用相同的力敲击不同的风铃管,风铃管振动的频率不同,发出的声音的音调将不同。
(2)根据表格中的数据可知,3号的频率最低,音调最低;1号的频率最高,音调最高。
(3)[1][2]探究风铃管发出的声音的频率与风铃管长度的关系,应采用控制变量法;由表中实验数据可知,实验中没有控制风铃管的直径相同而长度不同,即长度和直径都不相同,没有控制变量,所以小明得出结论的过程是不合理的。
(4)由表中实验数据可知,实验中没有控制风铃管的长度相同而直径不同、风铃管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;所以需再增加一根长度和直径分别为20.50cm,2.00cm的风铃管,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(5)由于风铃管发出声音时振动的频率随长度、直径的增加而减小。根据表格数据可知,新增加的这根风铃管的长度为20.50cm时,直径大于1.50cm,所以其振动发声的频率小于2131Hz;其直径为2.00cm时,长度小于31.00cm,所以其振动发声的频率大于1284Hz;所以新增加的这根风铃管的频率可能是1830Hz。
6.(1)厚度
(2) 调小 保持不变
(3)羽绒服
(4)好
【详解】(1)在实验中选用了报纸、羽绒服、塑料袋、泡沫板等材料作为隔音材料,为了准确比较这些材料的隔音性能,需要确保它们的其他所有条件都相同,只改变材料这一变量。因此,在安装隔音材料时,必须控制不同材料的厚度相同,这样才能保证实验结果的准确性
(2)[1]响度指声音的强弱,与振幅和人距离发声体的距离有关。由于房间的空间较小,距离改变的程度受到限制,故实验过程中他们应将手机铃声响度调小。因为手机铃声响度越大,人要听不到声音时与声源的距离将越大。
[2]在比较不同材料的隔音性能时,为了保持实验的一致性和准确性,手机铃声的响度应该保持不变。如果随材料而改变铃声响度,那么就无法准确判断隔音效果的好坏是由于材料本身还是由于铃声响度的变化所导致的。因此,在实验中应该保持手机铃声响度的一致性。
(3)分析数据可知,用报纸实验时人听不到声音的距离最大,用羽绒服实验时人听不到声音的距离最小,故可得出的结论:隔声性能最好的是羽绒服。
(4)根据所得数据可知,羽绒服的材料最粗糙,报纸的材料最平滑,用羽绒服实验时人听不到声音的距离最小,用报纸实验时人听不到声音的距离最大,故得出粗糙的材料比平滑材料隔音性能好,原因是粗糙材料吸收声音的性能要比平滑材料强。
7.(1) 声音是由物体振动产生的 转换法
(2) 空气 不能
【详解】(1)[1]小球被弹开,说明音叉在振动,音叉的振动带动小球运动,将小球弹开,说明声音是由物体振动产生的。
[2]实验中运用转换法,将音叉不易观察的振动转换成容易观察的小球被反复的弹开。
(2)[1]两音叉之间存在空气,敲响右边音叉时,与左边音叉的叉股接触的小球会弹起来,说明声波通过空气传递到左边音叉,这一现象能说明声音可以在空气中传播。
[2]两音叉不直接接触,需要空气传递振动,月球的表面没有空气,则音叉的振动不能传递,所以,若此实验转移到月球上去做,不能看到泡沫小球被弹起。
8.(1)振动
(2)响度
【详解】(1)在实验①中,不敲击音叉,音叉不振动,乒乓球没有明显现象;实验②中,轻敲音叉,音叉振动,乒乓球被弹开。由①②对比可以说明:物体的振动产生声音。
(2)实验②中轻敲音叉,音叉振动幅度小,乒乓球被弹开的幅度小,发出声音的响度小;实验③中用力敲击音叉,音叉振动幅度大,乒乓球被弹开的幅度大,发出声音的响度大。由②③对比可以说明:声音的响度与物体的振幅有关。
9.(1) 弹开 放大音叉的振动 振动
(2)桌面上放小纸屑
(3) 空气 能量 不能 真空不能传声
(4) 变小 真空不能传声 实验推理法
【详解】(1)[1][2][3]如图①,用乒乓球接触正在发声的音叉时,乒乓球被弹开,音叉的振动不容易观察到,乒乓球的作用是放大音叉的振动,实验说明声音是由物体的振动产生的。
(2)如图②,桌子发声时,几乎看不到桌子的振动,为了明显地看到实验现象,可以在桌面上放小纸屑,通过观察小纸屑的振动,说明桌子在振动。
(3)[1][2]如图③,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。该实验说明空气可以传声,把右侧音叉的振动传递到左侧音叉,还能说明声音能传递能量,使左侧的音叉振动。
[3][4]若在月球上做同样的实验,由于月球上没有空气,不能传声,乒乓球不能被弹起,这是因为真空不能传声。
(4)[1][2][3]如图④,逐渐抽出玻璃罩内的空气,由于传播声音的介质逐渐减少,听到的声音会逐渐变小,甚至最后听不到声音,这个实验说明真空不能传声;玻璃罩内不能被抽成真空,用到的物理方法是:实验推理法。
10.(1)振动
(2) 能 快
【详解】(1)本实验中,碎纸屑将不锈钢盘发声时的微小振动放大,听到响声的同时纸屑跳动,说明了声音是由物体振动产生的。
(2)“土电话”依靠固体(绳子)传递声音,能清晰通话说明固体可以传播声音。
声速的规律是:相同条件下,声音在固体中的传播速度大于在气体(空气)中的传播速度,因此声音在固体中传播更快。
11.(1)声音的响度与振幅
(2) 拨动钢尺的力度 低
(3) 空气柱 高 低
【详解】(1)使钢尺振动的快慢大致相同,即控制振动频率相同,改变拨动钢尺的力度,会直接改变钢尺的振动幅度,所以该实验用于探究声音的响度与振幅之间的关系。
(2)探究声音的音调与频率的关系,实验时应保持拨动钢尺的力度不变,使钢尺每次的振动幅度大致相同,实验发现尺子伸出桌面越长,尺子振动越慢,发出声音的音调越低。
(3)当用嘴依次吹瓶口,振动的物体主要是瓶内的空气柱,盛水越多,瓶内空气柱越短,振动频率越高,所以音调越高;
当用相同的力敲击瓶子时,振动的主要物体是瓶壁,瓶子和水的质量越大,越难振动,振动频率越低,音调越低。
12. A 慢 振幅 大 钢尺振动的频率小于20Hz
【详解】(1)[1]把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,拨动钢尺,钢尺伸出桌面的部分振动而发出声音,故A符合题意,B不符合题意;故选A。
(2)[2]实验时,钢尺伸出桌面的长度越长,越难振动,所以振动越慢,振动的频率越低,发出声音的音调越低,说明音调的高低与发声体振动频率有关。
(3)[3][4]保持钢尺伸出桌面的长度不变,改变拨动力度,钢尺振动的幅度改变,响度改变,是研究声音的响度与振动幅度的关系;结论是:发声体的振幅越大,响度越大。
(4)[5]钢尺伸出桌面超过一定长度,很难振动,频率小于20Hz,是次声波,不在人耳的听觉范围内。
13.(1) 闹钟 听不到闹钟声
(2)袜子
(3)蓬松多孔
【详解】(1)[1]做为声源,音叉需要不断敲击才会发声,放到盒子里,不能敲击,不能持续发声;而闹钟在盒子里可以持续发声,作为声源较好。
[2]把各种材料盖住闹钟,然后人逐渐远离盒子直到听不到闹钟声,记下此时人离盒子的距离,以此距离判读材料的隔音性能。
(2)实验中,听不见闹钟声的距离越大,材料的隔音性能就越差,反之隔音性能越好,由表格内的数据可知,隔音性能最好的是袜子,最差的是塑料袋。
(3)由实验结论可知,袜子的隔音性能最好,袜子粗糙、蓬松多孔,而塑料平整光滑,隔音性较差,所以蓬松多孔的材料隔声效果好。
14. 频率 不同 振幅 控制变量法
【详解】(1)[1]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,则钢尺的振动频率不同,从而得出声音的音调和振动频率有关。
(2)[2][3]保持钢尺伸出桌面的长度不变,先后用大小不同的力去拨动它,则钢尺的振动幅度不同,从而得出了声音的响度与振幅有关。
(3)[4]实验中运用了控制变量法。
15.(1)AB
(2)CE
(3)DE
(4)控制变量法
【详解】(1)想探究弦发声的音调与弦的粗细的关系,由控制变量法可知,应保证弦的材料和长度一样,弦的横截面积不同,由表中数据可知,应该选用编号为A、B琴弦。
(2)想探究弦发声的音调与弦的长短的关系,由控制变量法可知,应保证弦的材料和横截面积一样,弦的长度不同,由表中数据可知,应该选用编号为C、E琴弦。
(3)想探究弦发声的音调与弦的材料的关系,由控制变量法可知,应保证弦的横截面积和长度一样,弦的材料不同,由表中数据可知,应该选用编号为D、E琴弦。
(4)上述探究过程中,只改变其中一个影响因素,其它影响因素保持不变,这种研究方法叫做控制变量法。
16.(1)闹钟、刻度尺、同样厚的木板和瓷瓦
(2)见解析
【详解】(1)需要的实验器材有:闹钟、刻度尺、同样厚的木板和瓷瓦。
(2)实验步骤:
①用同样厚的木板和瓷瓦分别做成体积、形状相同的盒子;
②分别在两个盒子里放入响铃的闹钟;
③人逐渐后退直至恰好听不到闹钟声,用刻度尺测出此时人与盒子的距离并进行比较,距离小的隔音效果好。
17.(1)刻度尺
(2) 不同 相同 相同 相同 换用不同长度的合金管
(3)
实验次数
长度/m
频率/Hz
1
2
3
【详解】(1)因为实验中要测量合金管的长度,所以实验器材需要刻度尺。
(2)[1][2][3][4][5]该实验探究的是“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”,根据控制变量法可知,要保证合金管的直径、敲击的位置、敲击的力度等其他因素相同,只改变合金管的长度。实验时要敲击不同长度的合金管,使其振动发声,同时记录对应声音的频率。
(3)该实验探究的是“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”,所以记录的数据的表格需要体现出合金管长度和对应的声音频率,可设计如下:
实验次数
长度/m
频率/Hz
1
2
3
18. 见解析 耳塞的隔音性能越好
【详解】[1] 实验步骤:在相同的声源(闹钟)工作时,将三种不同材质的耳塞分别戴在同一人的耳朵上,人站在距离闹钟相同的位置(比如距离为d),然后逐渐远离闹钟,直到听不到闹钟声音,分别用刻度尺测量出人在戴每种耳塞时距离闹钟的最远距离d1、d2、d3。
[2] 实验结论:声源离人越近,戴上耳塞后,耳朵听不到声音,说明该耳塞的隔音性能越好。因为在耳塞隔音性能好的情况下,能在更近的距离就隔绝外界声音使人听不到。
19.(1)闹钟、鞋盒、卷尺
(2)见解析
(3)比较听不见声音时人与声源的距离大小
【详解】(1)实验中要探究哪种材料的隔音性能好,需要一个稳定的声源,和装声源的器材,因此添加的实验器材有闹钟、鞋盒、卷尺。
(2)实验步骤:①将闹钟放入鞋盒内,四周塞满一种材料;②实验者正对鞋盒,沿直线缓慢后退,直至恰好听不见闹钟声,用卷尺测量并记录此时与鞋盒的距离;③更换另两种材料,重复上述实验;④比较三次实验记录的距离。
(3)比较听不见声音时人与声源的距离大小。
20. 见解析 见解析
【详解】(2)[1]实验步骤:①先将长度相同、松紧度相同的橡皮筋,套在长方形硬纸盒上;
②用相同的力度分别拨动宽度由大到小的三根不同的橡皮筋;
③一边拨动一边听橡皮筋振动时发出声音音调的高低。
(3)[2]实验结论:若音调相同,说明其他条件相同时,橡皮筋振动发声时的音调与橡皮筋的宽度无关;若音调不同,橡皮筋振动发声时的音调与橡皮筋的宽度有关。
21. 响度 厚度 阻断噪声传播
【详解】[1]在隔音房中放置一个小闹钟,外面用分贝仪在同一距离测量声音的响度,响度越大,说明材料的隔音性能越差。
[2]隔音房间的隔音效果与隔音材料的种类和隔音材料的厚度都有关系,在制作隔音房间模型的活动中,要选用厚度基本相同的不同材料装在房间四周,用来比较不同材料的隔音效果。
[3]隔音房间控制噪声的方法是阻断噪声传播,是在传播过程中减弱噪声。
22.实验器材:泡沫塑料、纸巾、棉布、闹钟、鞋盒、卷尺实验步骤:①将闹钟放入鞋盒内,四周塞满泡沫塑料;②实验者正对鞋盒,沿直线缓慢后退,直至恰好听不见闹钟声,用卷尺测量并记录此时与鞋盒的距离为;③将泡沫塑料分别更换成另外两种材料,重复上述实验,得到距离分别是、。实验结论:比较大小,听不到声音的距离最小,说明所填充的材料隔音效果最好。
【详解】略。
23.(1)阻断噪声传播
(2) 机械闹钟 相同
(3) 良好 安全环保,空间使用率在80%-50%(或62.4%),声音降低量大于7dB(或13dB) 适当减小隔音材料的厚度/选取更薄隔音效果更好的隔音材料,提高空间使用率
【详解】(1)隔音房的作用是在声音传播过程中,通过材料吸收或反射声波,阻止声音从外部传入内部,或从内部传出。这属于在传播过程中减弱噪声。
(2)[1]音叉,发声频率稳定、持续时间短(敲击后很快衰减),适合做标准声源。机械闹钟可以持续发声,音量稳定,所以为了保证实验的可重复性和准确性,应选择机械闹钟作为声源,因为其振动频率和音量相对稳定。
[2]为了公平比较隔音前后的音量差异,必须控制变量,即在测量隔声效果时,声源与检测设备(手机)之间的距离必须保持一致,否则无法准确反映隔音材料的效果。
(3)[1][2][3]由题可知,未安装材料前内部空间尺寸长40cm、宽30cm、高20cm,安装隔音材料后,实际可用空间体积为,隔音材料厚度(均匀铺设于纸盒内各面),所以
所以空间使用率为
安装材料前测量的音量为65dB,安装后测量的音量为52dB,所以声音降低量为
使用的是“无毒无害、隔音效果好的聚酯纤维”,说明是安全环保的,空间利用率高于50%,声音降低量大于7dB,所以他制作的隔音房评价应为良好,若要进一步优化,可以考虑减少隔音材料厚度或优化材料布局(如只在关键面加厚),以提高空间利用率;或者采用更薄但同样高效的隔音材料,在保证降噪效果的同时提升空间使用率。
24.(1)小
(2) 相同 控制变量法
(3) 好 海绵
(4)响度
【详解】(1)在发声体振幅相同时,离声源越远,声音越分散,听到声音的响度越小。
(2)[1][2]由控制变量法可知,实验的目的是探究“不同材料的隔音性能”,为了避免厚度影响实验结果,需要保证实验只改变“材料”这一个变量,控制材料的厚度相同。
(3)[1]根据题(3)中‘材料越粗糙,听不见滴答声的实际距离越短’的规律,同时距离越短代表隔音性能越好,可知粗糙的材料比平滑的材料隔音性能好。
[2]海绵通常比报纸更粗糙,根据此规律可推断海绵的隔声性能会更好一点。
(4)在噪声污染严重的环境里,通过隔音措施,可以减少噪声的传播和接收,从而降低噪声对人们的影响,使人们能够在更加安静的环境中生活和工作,即“隔音”就是为了改变声音的响度。
25.(1) 响度 3
(2) 不能 管子的长度和直径都不相同,没有采用控制变量法
(3) 20 50
【详解】(1)[1]用大小不同的力敲击金属管,则金属管的振幅不同,发出声音的响度将不同。
[2]音调由发声体振动的频率决定,三根管中3号管的振动频率最低,所以音调最低的是3号管。
(2)[1][2]探究管子发出的声音的频率与管子长度、直径的关系时,应采用控制变量法。由表中实验数据可知,管子的长度和直径都不相同,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]根据控制变量法可知,如果想得出管子发出声音振动的频率与长度的关系,应该控制管子的直径相同,长度不相同;想得出管子发出声音振动的频率与直径的关系,应该控制管子的长度相同,直径不相同;若再增加一根直径为2.00cm,由于其直径与2号管子相同,则其长度可以为20cm或50cm,即与编号1或者编号3的长度相同的金属管,分别与2号管子相比较而得出结论。
26.(1)钢尺、桌面
(2)①将钢尺一端紧压在桌上,一端伸出桌边,用手拨动钢尺伸出桌面的部分,观察钢尺振动的快慢,同时听声音的音调高低。
②多次改变钢尺伸出桌面的长度,用与步骤①中同样大小的力拨动钢尺伸出桌面的部分,对比每次钢尺振动的快慢与对应音调的高低。
(3)物体振动的频率越高,发出声音的音调越高。
【详解】(1)本实验利用钢尺振动发声,通过改变钢尺伸出桌面的长度,来改变其振动部分的长度,从而改变振动频率。桌面用于固定钢尺的一端,保证只有伸出的部分振动,避免其他因素干扰。
(2)实验采用控制变量法,探究音调和振动频率的关系时,必须控制响度不变,因此 “用同样大小的力拨动钢尺”,保证钢尺振动的振幅大致相同。改变钢尺伸出桌面的长度,是为了改变钢尺振动部分的长度,伸出越短,振动部分越短,振动越快,频率越高;伸出越长,振动部分越长,振动越慢,频率越低。多次实验是为了避免偶然性,使结论更具普遍性。
(3)实验中观察到,钢尺伸出桌面越短,振动越快,频率越高,听到的音调越高;钢尺伸出桌面越长,振动越慢,频率越低,听到的音调越低。由此可归纳得出:物体振动的频率越高,发出声音的音调越高。
27.(1)粗细
(2)a、b
(3)C、B、A
【详解】(1)如图甲所示,b、c两弦线的材料相同、长度相同、松紧程度相同,粗细不同,根据控制变量法可知,研究的目的是探究音调与弦线粗细的关系。
(2)若要研究音调与弦线材料的关系,根据控制变量法可知,实验时所选弦线的材料不同,长度、粗细、松紧程度相同,如图甲所示,a、b两弦线满足要求。
(3)科学探究的过程一般是先通过观察现象,提出合理的问题、进行合理的猜想,再设计实验和进行实验,再分析实验中得到的数据,进行归纳、得出结论,最后交流与分享,所以这些探究步骤的合理顺序应该是C、B、A。
28.(1)分贝(dB)
(2) 小 相同 快
(3)②
(4) 车速 路面小孔多少(轮胎花纹)
【详解】(1)声音强弱的等级通常用“分贝”,符号是dB,来表示,这是国际通用的单位。
(2)[1]由表可知,车速相同时,汽车经过多孔的沥青路面产生的噪声小于普通少孔沥青路面噪声,说明同一辆车在车速一定时,路面小孔越多,产生的噪声就越小。
[2][3]由表可知,同一辆车在相同的路面上行驶,车速越快噪声越大,如汽车都在普通少孔沥青路面,行驶时,车速为72km/h时,产生的噪声为85.4dB,而当车速为108km/h时,噪声增大为92.6dB。
(3)噪声在传播过程中进入路面的小孔,被吸收、反射,属于在传播途径中减弱噪声。
(4)[1][2]由表中数据可知,路面小孔的多少不同,汽车行驶时产生的噪音不同,以及车速的不同产生的噪声也不同,说明影响汽车行驶噪声的因素有车速和路面小孔的多少。
29.实验材料:手机、泡沫板、海绵、鞋盒、卷尺
实验步骤:1.将手机调至固定音量并播放声音,放入鞋盒内
2.用泡沫板完全包裹鞋盒,小明逐渐远离鞋盒,直到刚好听不到声音,用卷尺测量此时小明与鞋盒的距离,记录为L1
3.更换厚度相同的海绵重复步骤2,测量并记录距离L2
实验结论:若L1< L2,则泡沫板的隔音效果更好;若L1> L2,则海绵的隔音效果更好;若L1= L2,则隔音效果相同
【详解】见答案
30. 桌面、钢尺 把钢尺的一端压在桌面上,保持钢尺伸出桌面的长度不变,分别用不同的力拨动钢尺使其发声,听声音响度的大小;钢尺的振动幅度越大,响度越大。 根据实验现象,得到的实验结论为:响度的大小与振幅有关,振幅越大,响度越大。
【详解】(1)[1]为了探究响度与振幅的关系,所用的实验器材有:桌面、钢尺。
(2)[2]为了探究响度与振幅的关系,实验步骤及现象:把钢尺的一端压在桌面上,保持钢尺伸出桌面的长度不变,分别用不同的力拨动钢尺使其发声,听声音响度的大小;钢尺的振动幅度越大,响度越大。
(3)[3]略。
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