第3章 声现象(实验题30道)-【刷好题】2026-2027学年八年级物理上册热点题型专练(2024沪科版五四学制)
2026-08-30
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摘要:
**基本信息**
聚焦声现象实验探究,以控制变量法和转换法为核心,构建"现象观察-变量控制-结论推导"的完整探究体系,强化科学思维与实验能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|声音特性|1-12题|控制变量法(探究音调与弦长/粗细/松紧关系)、转换法(乒乓球放大振动)|从振动本质到音调/响度影响因素,建立"频率-音调""振幅-响度"的因果关系|
|传播与应用|13-20题|科学推理法(真空不能传声)、对比实验(固体/气体传声效果)|以介质为线索,从空气传声拓展到液体/固体传声,渗透声波能量特性|
|噪声控制|21-30题|等效替代法(隔音材料比较)、方案设计(土电话/隔音小屋)|结合实际问题,将声现象知识转化为噪声控制方案,体现科学态度与责任|
内容正文:
第3章 声现象(实验题30道)
1.小海想探究二胡演奏时,音调与琴弦松紧、长短、粗细的关系。他找来两根粗细不同的钢丝弦,设计了如图所示的装置,拨动控制垫间的琴弦,进行了四次对比探究,实验信息如表所示。
实验次数
1
2
3
4
琴弦
粗
细
粗
控制垫距离/ cm
60
60
60
40
悬挂钩码个数
4
4
8
4
(1)实验中,小海要控制每次拨弹琴弦的力度______。在琴弦末端悬挂不同数目的钩码主要是为了调节琴弦的______;
(2)第1、2两次实验是为了探究音调与琴弦______的关系,拨动后发现第1次实验时声音音调低,小海总结出:当其他条件相同时,琴弦越细音调越______;
(3)为了完成长度因素探究,第4次实验的琴弦粗细选择为______(填字母)。
A.只能细 B.只能粗 C.粗细均可
2.小华经常欣赏邻居演奏二胡,他仔细观察二胡只有2根不同粗细的弦,看到邻居表演前常常要用弦轴来调节弦的松紧,表演时常常改变弹奏不同的弦,有不断地用手指按动不同的部位,他猜想:音调的高低可能与发声体的粗细、长度和松紧度有关。为了研究二胡发音的原理,他选择了四根钢丝进行实验,如图所示,具体数据如下表:
编号
材料
长度
粗细
松紧
甲
钢丝
10cm
紧
乙
钢丝
10cm
紧
丙
钢丝
5cm
紧
丁
钢丝
5cm
松
(1)用同样的力拨动甲和乙两根钢丝,发现拨动______钢丝时的音调高,由此可以得出的结论是:在钢丝的长度、松紧程度相同时,钢丝越细,音调______;
(2)为了探究钢丝音调的高低与长度的关系,他应用同样大小的力先后拨动______和______两根钢丝;
(3)先后用同样大小的力拨动丙和丁两根钢丝,可以得出的结论是______;
(4)本实验中采用的方法是______;
(5)应用创新:笛子改变音调高低的方法是:______。(任选一种)
3.小明尝试通过实验探究声音特性。
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球被弹起,该实验可以探究( )
A.声音的产生条件 B.声音的传播条件 C.声音的传播速度与介质的关系
(2)图甲中乒乓球在实验中的作用是______;如果加大力度敲击音叉,发现乒乓球被弹得越远,听到的声音的响度也越大,这说明______。
(3)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。若在月球上做甲、乙两个实验,不能看到乒乓球被弹起的是图______(选填“甲”“乙”或“甲和乙”)。
(4)小明在观看花样游泳时,猜想“声音也可以在液体中传播”。为了验证这一猜想,他将正在播放音乐的手机密封在防水袋中后,用细线悬挂在水中进行观察。支持小明的猜想的现象是______。
(5)如图丁所示,在8个相同玻璃瓶中灌入不同高度的水可以制成水瓶琴,当用相同力度敲击瓶子g和瓶子h时发现两个声音听起来差别不大,为了更好的演奏效果,可以对瓶中水量进行调节,具体的操作是______。
4.小明用声波传感器和电脑设备记录测量某种材料合金管所发出的声音频率,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: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”“不同”)
①选取_________长度的合金管并按图安装好,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,确保敲击力度相同;
④测量每根合金管的长度,记录每次敲击时声波传感器测得的声音频率;
⑤根据数据分析声音频率与合金管长度之间的数值关系。
(3)设计记录数据的表格(将划线处补充完整,不需要填数据)
实验次数
________
频率f/ Hz
1
2
3
5.在“探究声音的产生与传播”的实验时,小明同学做了如下实验。
(1)如图甲所示,用悬挂着的泡沫小球接触正在发声的音叉,可以观察到泡沫小球被弹开,这说明了发声的音叉在________,此实验用到的实验方法为________。
(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,听到的声音________由此推理可知________不能传声,此实验用到的实验方法为________
(3)如图丙所示,用相同的力拨动钢尺发出声音,并逐渐缩短钢尺伸出桌面的长度,发现钢尺振动得越来越快,听到的声音越来越高,这说明音调和声源振动的________有关。
6.物理兴趣小组的同学利用图示装置,探究反射声音的强弱与充当反射面的材料是否有关。他们将发声的闹铃置于纸筒A内,将充当反射面的材料置于O处,通过纸筒B倾听反射的铃声强弱。
(1)应保持纸筒A和纸筒B的位置________,只改变充当反射面的________,让同一位同学倾听反射声音的强弱,实验结果如下表:
反射面材料
大理石
玻璃板
木板
棉布
毛巾
海绵
反射声音强弱
最强
强
强
较强
弱
几乎听不到
(2)分析实验结果可以得出:在其他条件相同时,反射声音的强弱与充当反射面的材料________(选填“有关”“无关”)。
(3)实验结果表明,玻璃板和木板反射声音的强弱无法分辨,有同学认为可能是人耳对声音强弱的分辨能力不够造成的。对此,请你提出一个改进的措施或方法________;
(4)如果利用声音的反射现象,测量声音在空气中的传播速度,应选择表中的________作为反射面效果最好;
(5)如果声音在电影院里的经过多次反射,并且混杂到一起,就会形成强烈的噪音,所以电影院里的四周墙壁表面应该做得________(选填“平整如镜”或“凹凸不平”),此时,声音的反射情况类似光反射现象中的________。(选填“镜面反射”或“漫反射”)
7.如图所示的一些声学实验:
(1)如图甲,保持钢尺伸出桌面的长度不变,用大小不同的力拨动钢尺,听到钢尺发出声音的________(填“响度”、“音调”或“音色”)发生了变化,这个实验说明声音的这个特性与________(填“频率”或“振幅”)有关;
(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,说明声音可以在________中传播;我们还可以观察到紧贴左边音叉的泡沫球弹起,这说明声音能传递________;泡沫球所起的作用是:________。
(3)如图丙所示,用肥皂膜模拟人耳的鼓膜,当喇叭发声时肥皂膜会________;当喇叭音调越高,肥皂膜振动越快,可见音调与发声体的________(填“频率”或“振幅”)有关。
8.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)如图甲所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到______,它说明了声音是由______产生的;
(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,在月球上做此实验______(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,所听到的声音将会逐渐______(选填“减弱”或“增强”),经过大量实验表明,声音______(选填“能”或“不能”)在真空中传播。
9.如图,微风吹过,金属管风铃发出悦耳的声音,小亮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,记录数据如下表:
编号
长度/
直径/
频率/
1
20
1.5
2131
2
20
2.0
1284
3
40
2.0
656
(1)分析编号为1、2的实验数据可知:当长度一定时,直径越大,金属管发出声音的频率越________(选填“高”或“低”);
(2)分析编号为________的实验数据可知:当直径一定时,长度越短,金属管发出声音的频率越________(选填“高”或“低”);
(3)小亮在实验中运用的物理研究方法是________法;
(4)小亮发现悬挂的金属管发出声音时在做有规律的摆动,认为金属管发出的声音是由摆动产生的.请你帮他设计一个简单的实验来检验他的想法:________。
10.如图所示是探究声现象的三个实验情景,请回答下列问题:
(1)如图甲所示,敲击音叉,将用细线竖直悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉,发现乒乓球被弹开。用乒乓球的弹起反映音叉的振动,这种研究问题的方法称为_________(选填“控制变量法”或“转换法”)。
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把与其接触的乒乓球弹起,这个现象说明空气能传声,如果加大力度敲击音叉,发现乒乓球被弹起的幅度变大,听到的声音也变大,这个现象说明声音的响度与_________有关(选填“频率”或“振幅”)。
11.某实验小组用一把钢尺、示波器、话筒等仪器研究声音有关问题。装置如图丁,具体步骤如下:
a、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。
b、不改变钢尺伸出桌边长度,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。
c、使钢尺伸出桌边的长度变短,使用步骤b中的力度拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时记录它发出声音的波形。
请完成下列问题:
(1)改变钢尺伸出桌边的长度,钢尺的振动快慢会改变,示波器显示的波形也会改变。可见,发声体振动的快慢是一个很重要的物理量,它决定着___________的高低。如果示波器上波形显示声音的频率为60Hz,则此时钢尺在1分钟内振动___________次;
(2)通过步骤 ___________和___________可以研究响度和振幅的关系;
(3)三个步骤中实验小组记录的波形如图甲、乙、丙所示,按照步骤从先到后的顺序排列是下列四个选项中的 ___________。
A.甲乙丙 B.乙甲丙 C.甲丙乙 D.丙甲乙
12.如图所示,有4支材料和厚度均相同的玻璃量筒,其中a、b、c等高,a、b粗细相同,c、d粗细相同。各量筒内装的水如图所示。某同学利用上述装置探究音调与哪些因素有关,他做出了如下猜想:
猜想A:音调可能与空气柱的长短有关
猜想B:音调可能与量筒的粗细有关
猜想C:音调可能与水柱的长度有关
(1)若探究发声的音调与空气柱长度的关系,应选量筒________和________。(填字母代号)。
(2)选择量筒b和c,可以探究猜想________(填字母代号)。
(3)小明用同样大小的力在c和d的口上吹气,使它们发声,所发出的声音音调________(选填“c高”“d高”或“一样高”),发声体为________(选填“空气柱”或“量筒和量筒内的水”)。
(4)如果用同样大小的力敲击a和b使它们发声,________所发出的声音音调较高,发声体为________(选填“空气柱”或“量筒和量筒内的水”)。
13.在探究“声音的产生和传播”时:
(1)如图甲所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,发现乒乓球被弹起说明声音是由物体 ___________ 产生的;
(2)如图乙所示,敲响右边的音叉,左边的音叉也会发声,说明声音可以在 ___________ 中传播;如果在月球上做该实验,则 ___________ (选填“能”或“不能”)看到图乙的实验现象;
(3)图丙是把音叉发出的声音输入到示波器上显示的波形,其中音调相同的是 ___________ ;响度相同的是 ___________ 。(均填写丙图中的数字序号)
14.在探究“响度跟什么因素有关”的实验中,小东提出两种猜想:
猜想A:声音响度可能跟频率的大小有关;
猜想B:声音响度可能跟振幅的大小有关。
为了验证他的猜想,小东设计了如图所示的装置。
(1)如图甲,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球会被弹开,说明声音是由物体的__________产生的;实验中乒乓球起到的作用是__________,这种物理研究方法叫__________;
(2)用小锤施加较小的力敲击音叉,发现乒乓球轻触音叉后被弹开的距离较__________;用小锤施加较大的力敲击音叉,发现乒乓球轻触音叉后被弹开的距离较__________。由此现象可验证小东的猜想__________(选填“A”或“B”)是成立的;
(3)如图乙所示,用小锤敲击右边音叉,左边音叉也发声,乒乓球被弹起,该实验现象能说明:①声波可以在__________中传播;②声波能传递__________。
15.小明和小华一起探究“声音的产生与传播”,做了如下甲、乙两图所示的实验。
(1)如图甲所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球弹跳起来,该实验说明声音是由物体振动产生的。该实验中悬挂着的乒乓球的作用是____________________________;
(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,该实验说明______________________;
(3)如果将甲、乙装置搬到月球上进行实验,则____________(选填“甲”或“乙”)装置实验不能成功。
16.如图所示,在两端开口的圆筒一端蒙上橡皮膜,并在橡皮膜的中央贴一块小平面镜,将圆筒插入挡光板的圆孔中。当激光笔发出一束光射向镜面时,在激光笔后方的光屏上会呈现一个亮点。
(1)实验时,对着圆筒发出声音,观察到光屏上的光斑形成了不断变化的曲线,该现象说明了______,同时也能说明声音具有____。
(2)增大声音的响度,光屏上形成的光圈大小将变_______。
(3)若将实验移至太空完成,在光屏上只有一个亮点,这是因为:________。
17.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:__________。
18.噪声污染常常干扰人们正常的生活、工作和学习。小明在调查中发现,安装隔音板是一种有效的隔声措施。他用不同材质的隔音板制作了甲、乙两个隔音房间模型,他想知道哪一个隔音房间模型的隔音效果更好,请你设计一个实验方案进行判断。
19.小明上网浏览时看到:近年来,随着公众法律意识逐渐增强,法院受理的因房屋隔音差、装修噪声扰民引起纠纷的案件呈上升趋势。关于对噪声的控制,小明认为物体的隔音性能与物体的材料有关,请你利用身边的器材,设计一个实验验证物体的隔音性能是否与物体的材料有关。
(1)实验器材:______;
(2)实验步骤:______;
(3)实验结论:______。
20.取两个纸杯,在杯底各穿一个小孔,用一根棉线穿过两个纸杯底部的小孔,在棉线的两端各缠上一根牙签进行固定,一个简易的土电话就制作好了,如图所示。小明课后也想制作一个土电话,现有粗细相同的尼龙线和棉线两种线,用哪种线制作的土电话传声效果更好呢?请你帮他设计一个可操作的选择方案。
21.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:_____。
22.在“制作隔音小屋模型”跨学科实践课中,小谷想比较海绵、泡沫板这两种材料的隔音性能,选择隔音性能好的材料作为制作隔音小屋的隔音材料。请你再添加一些器材,设计实验进行探究,最后帮小谷做出选择。
(1)实验器材:___________;
(2)实验步骤:___________;
(3)实验结论:___________;
23.小明想制作一个防噪声的耳罩,他通过比较几种材料的隔音性能,来选择一种隔音性能好的材料做耳罩的填充物。实验器材除了待检测的材料外,还有机械闹钟、鞋盒可选用。
(1)小明将机械闹钟放入鞋盒内,在其四周塞满待测填充材料。他设想了以下A、B两种实验方案,你认为最佳的是____________方案,理由是____________.
A.让人站在距鞋盒一定的距离处,比较所听见声音的响度;
B.让人一边听声音, 一边向后退,直至听不见声音为止,比较此处距鞋盒的距离;
(2)实验得到的结果如下表所示,则待测材料中隔音性能最好的是____________。
材料
衣服
锡箔纸
泡沫塑料
响度
较响
较响
弱
材料
衣服
锡箔纸
泡沫塑料
距离/m
2.5
5
1
(3)小强在家里进行探究,他请爸爸和妈妈分别听衣服和锡箔纸覆盖闹钟时的声音,测出所对应的距离,分析数据他也得出了实验结论。请你指出此探究过程中的不足:____________.
24.在周末几位同学讨论,关于向保温瓶注水时发声的音调发生变化的原因。小明说是因为注水使瓶内空气柱变短了;小强说主要是因为越靠近瓶嘴的内径逐渐变小所导致。通过查询,有三种保温瓶,其结构示意图如图所示。
(1)根据小强的观点,在不断注水的过程中,中间阶段听到声音的高低应______(选填“明显变大”“逐渐变小”或“无明显变化”),当水到达内胆的上部后,发声的音调变高。
(2)要验证小强的观点,应选择图中的______(选填“甲”“乙”或“丙”)瓶注水,进行多次听声音实验,从而得出结论。
25.请设计一个实验证明固体传声效果比气体传声效果好。
实验器材:___________;
实验步骤:_______________;
实验现象及结论:___________。
26.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”)。
27.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)。
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
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”)。
29.小明发现人们在钓鱼时往往不说话,他猜想这可能是因为鱼会听到人们的声音而吓跑,而小强则认为鱼被吓跑是因为看到了岸上的人。为了弄清楚鱼被吓跑的主要原因,他们找来了一个有两条鱼的透明鱼缸和一张牛皮纸。要验证小明的猜想,他应该_______;若多次实验均出现______________________,则说明小明的猜想是正确的。
30.在制作“隔音小屋模型”跨学科实践课中,小谷想比较报纸、棉布这两种材料的隔音性能,选择隔音性能好的材料作为制作隔音小屋的隔音材料。他已经在手机上安装好“噪声监测仪”APP(简称“噪声仪”),用它来监测声音的强弱。请你再添加一些器材,设计实验进行探究,最后帮小谷做出选择。
(1)实验器材:_________;
(2)实验步骤及结论:_________。
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参考答案
1.(1) 相同 松紧程度
(2) 粗细 高
(3)C
【详解】(1)[1][2]根据控制变量法,控制每次拨弹琴弦的力度相同,在琴弦末端悬挂不同数目的钩码是为了改变琴弦的松紧程度,可以改变声音的音调。
(2)[1][2]第1、2两次实验中,琴弦的松紧、长短相同,粗细不同,是为了探究音调与弦的粗细关系。第1次实验琴弦较粗,发声音调低,可得:在弦的松紧、长短相同时,弦越细音调越高。
(3)探究音调与琴弦长度的关系,应保持琴弦松紧和粗细相同,长度不同。选择1、4两次实验,第4次琴弦为粗,选择2、4两次实验,第4次琴弦为细,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
2.(1) 乙 高
(2) 乙 丙
(3)见详解
(4)控制变量法
(5)改变空气柱长度
【详解】(1)[1][2]甲乙两琴弦长度、材料、松紧相同,粗细不同,用同样的力拨动甲和乙两根钢丝,细的振动频率更高,拨动细钢丝即乙钢丝时的音调高,根据控制变量法,由此可以得出的结论是:在钢丝的长度、松紧程度相同时,钢丝越细,音调高。
(2)[1][2]为了探究钢丝音调的高低与长度的关系,根据控制变量法,应保持粗细、材料、松紧相同,长度不同,故他应用同样大小的力先后拨动乙和丙两根钢丝。
(3)丙丁两根琴弦,粗细、材料、长度相同,松紧不同,根据控制变量法,先后用同样大小的力拨动丙和丁两根钢丝,可以得出的结论是在钢丝长度相同时,粗细相同时,钢丝越紧,音调越高。
(4)影响琴弦音调高低的因素有多个,每次只能探究其中一个,其它因素必须相同,这个方法称为控制变量法。
(5)物体发声的频率与振动体长度有关,笛子是靠空气柱振动发声的,故笛子改变音调高低的方法是改变空气柱长度。
3.(1)A
(2) 把音叉的振动放大 响度与振幅有关
(3)乙
(4)能否听到手机声
(5)减少h瓶中的水量。
【详解】(1)如图甲所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球被弹起,可知音叉是振动的,该实验可以探究声音的产生条件,故选A。
(2)[1]音叉的振动不易直接观察,塑料球在实验中的作用是把音叉的振动放大,把不容易看到的现象转换成便于观察的现象。
[2]如果加大力度敲击音叉,发现乒乓球被弹得越远,可知音叉振动的幅度越大,听到的声音的响度也越大,这说明响度与振幅有关。
(3)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。若在月球上做甲、乙两个实验,不能看到乒乓球被弹起的是图乙,因为真空不能传声。
(4)小明在观看花样游泳时,猜想“声音也可以在液体中传播”。为了验证这一猜想,他将正在播放音乐的手机密封在防水袋中后,用细线悬挂在水中进行观察。支持小明的猜想的现象是能否听到手机声,即声音能否通过水传到人耳。
(5)如图丁所示,在8个相同玻璃瓶中灌入不同高度的水可以制成水瓶琴,当用相同力度敲击瓶子g和瓶子h时发现两个声音听起来差别不大,因为敲打时是水和瓶子振动发生,故为了更好的演奏效果,可以对瓶中水量进行调节,具体的操作是减少h瓶中的水量。
4.(1)刻度尺
(2) 不同 相同 相同
(3)长度l/m
【详解】(1)需要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,所以还需要刻度尺来测量合金管的长度。
(2)[1]要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,所以应选择长度不相同的合金管。
[2][3]由控制变量法可知,每根合金管的直径需要相同,在实验时应敲击合金管底部的相同位置,且确保敲击力度相同。
(3)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,所以表格中需要记录合金管的长度,故应填:长度l/m。
5.(1) 振动 转换法
(2) 变小 真空 科学推理法
(3)频率
【详解】(1)发声的音叉将泡沫小球弹开,说明发声的音叉在振动;音叉振动幅度很小,肉眼不易观察,借助小球的摆动显示音叉振动,这种方法叫转换法,将不易观察的微小现象转换为明显可见的现象。
(2)玻璃罩内空气不断抽出,传播声音的介质变少,听到的铃声变小;实验中无法做到完全真空,在实验基础上推理得到:真空不能传声;该实验无法真正实现真空环境,依靠实验现象推理得出结论,使用理想实验法(科学推理法)。
(3)缩短钢尺伸出桌面的长度,钢尺振动变快,振动的频率变大,音调变高,说明音调与声源振动的频率有关,频率越高,音调越高。
6.(1) 不变 材料
(2)有关
(3)采用比较灵敏的仪器测量反射声音的大小
(4)大理石
(5) 凹凸不平 漫反射
【详解】(1)[1][2]根据控制变量法可知,实验中应保持纸筒A和纸筒B的位置不变,只改变充当反射面的材料,让同一位同学倾听反射声音的强弱。
(2)由实验表格知,材料不同,反射效果不同,所以反射声音的强弱与充当反射面的材料有关。
(3)人的听觉不能准确测量声音的大小,可以采用比较灵敏的仪器测量反射声音的大小。
(4)因为相同条件下,大理石的反射效果好,可以利用大理石作为反射面,所以利用声音的反射现象,测量声音在空气中的传播速度,应选择表中的大理石。
(5)[1][2]光滑的墙壁容易反射音波造成回声,凹凸不平的墙壁反射声音时,声音射向四面八方,声音的能量会相互抵消,能减弱回声造成的影响;该反射与光的漫反射情况类似。
7.(1) 响度 振幅
(2) 空气 能量 放大音叉的微小振动,便于观察
(3) 振动 频率
【详解】(1)如图甲,保持钢尺伸出桌面的长度不变,钢尺振动快慢不变。根据控制变量法可知,用大小不同的力拨动钢尺,钢尺的振动幅度大小不同,钢尺发出声音的响度不同,这说明响度与振幅有关。
(2)如图乙所示,声音的传播需要介质,两个音叉并未接触,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,说明声音可以在空气中传播;
观察到紧挨音叉的泡沫塑料球弹起,这说明声音能传递能量;
由于音叉振动的幅度过小,人眼无法直接观察和区分,所以用“转换法”将这个实验效果进行放大;当把悬挂的泡沫塑料球紧靠在正在发声的音叉上时,音叉的振动将泡沫塑料球弹开,即泡沫塑料球的振动把音叉的微小振动放大,以便于观察。
(3)当喇叭振动发出声音后,声音经过空气传播到肥皂膜处,由于声音有能量可以使肥皂膜产生振动;
当喇叭音调越高,发声体振动频率越高,肥皂膜振动越快,可见音调与发声体振动的频率有关。
8.(1) 乒乓球被弹开 物体振动
(2) 空气 不能
(3) 减弱 不能
【详解】(1)[1][2]如图甲,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到它被弹开,说明了声音是由物体的振动产生的,用到了转换法。
(2)[1]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,说明了空气可以传声。
[2]因为真空不能传声,月球是真空环境,所以在月球上不能看到乒乓球弹起。
(3)[1][2]如图丙,因为声音的传播需要介质,真空不能传声,所以把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,能传声的介质变少,因此所听到的声音将会逐渐减弱。
9.(1)低
(2) 2、3 高
(3)控制变量
(4)将一根金属管单独悬挂,轻推使其摆动,听金属管是否发声
【详解】(1)分析编号为1、2的实验数据可知:当长度一定时,直径越大,金属管发出声音的频率越低。
(2)[1][2]探究直径一定时,频率与金属管长度的关系时,需要控制直径一定,长度不同,需要分析编号 为2、3的实验数据,根据实验数据可知,当直径一定时,长度越短,金属管发出声音的频率越高。
(3)实验中探究其中一个影响因素时,需要控制其他因素不变,因此运用了控制变量法。
(4)把金属管悬挂起来,摇动管子,听管子是否发出声音,如果不能听到其发声,说明金属管发声不是因为摆动产生的,即小明的说法是错误的;若能听到其发声,则说明声音是由摆动产生的,小明的想法是正确的。
10.(1)转换法
(2)振幅
【详解】(1)实验中,我们通过观察乒乓球的摆动得知音叉的振动情况,这种研究方法叫转换法。
(2)加大力度敲击音叉,乒乓球被弹起的幅度变大,说明音叉的振幅变大,而我们听到的声音也变大,说明声音的响度与振幅有关,且振幅越大,响度越大。
11.(1) 音调 3600
(2) a b
(3)B
【详解】(1)[1][2]物体振动的快慢用频率表示,而音调的高低取决于频率:振动快,频率高,音调高;振动慢,频率低,音调低;物体1s振动的次数叫频率,频率为60Hz,即物体1s振动60次,则此时钢尺在1分钟内振次数为
60×60=3600次
(2)[1][2]探究振幅与响度的关系时,要控制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;故选择步骤a和b。
(3)步骤b与步骤a相比,钢尺伸出桌面的长度不变,则钢尺振动的音调相同;步骤b中增加拨动钢尺的力度,钢尺振动幅度增大,所以步骤a与b对应的波形图分别为乙、甲;步骤c和b相比,拨动钢尺的力度不变,步骤c中钢尺伸出桌面的长度变短,钢尺振动的更快,频率更高,所以步骤c对应的波形图是丙,所以按照步骤从先到后的顺序排列是乙甲丙,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
12.(1) a b
(2)B
(3) 一样高 空气柱
(4) b 量筒和量筒内的水
【详解】(1)探究音调与空气柱长度的关系,需要控制量筒粗细完全相同,空气柱长度不同,a、b粗细一致、等高,空气柱长度不同,符合实验要求。
(2)量筒b和c的水柱长度、空气柱长度都完全相同,只有量筒粗细不同,因此是探究音调与量筒粗细的关系,对应猜想B。
(3)在量筒口吹气时,是量筒内的空气柱振动发声,c、d粗细相同,空气柱长度相同,因此振动频率相同,所以音调一样高。
(4)敲击量筒时,振动发声的物体是量筒和量筒内的水,a内水柱更长、振动更慢音调更低,b内水柱更短,振动更快音调更高。
13.(1)振动
(2) 空气 不能
(3) ①② ②③
【详解】(1)用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球将音叉微小的振动放大,乒乓球被弹起说明声音是由物体振动产生的。
(2)[1]声音的传播需要介质,如图乙所示,敲击右边的音叉,声音通过空气传播到左边的音叉,左边的音叉也发声,说明声音可以在空气中传播。
[2]真空不能传声,如果在月球上做该实验,声音无法传递到左边的音叉,故不能看到图乙的实验现象。
(3)[1][2]从波形图可以看出,①②在相同时间内振动的次数相同,即频率相同,因此音调相同;②③的波形振幅相同,因此他们的响度相同。
14. 振动 把音叉的微小振动放大,便于观察 转换法 小 大 B 空气 能量
【详解】(1)[1]如图甲,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹起是因为音叉振动造成的,说明声音是由物体的振动产生的。
[2][3]音叉的振动比较微小,不易观察,乒乓球的作用就放大了音叉的微小振动,把音叉微小的振动转化为乒乓球的运动,是转换法的应用。
(2)[4][5]用小锤施加较小的力敲击音叉,发现乒乓球轻触音叉后被弹开的距离较小,说明音叉的振幅较小,响度也小;用小锤施加较大的力敲击音叉,发现乒乓球轻触音叉后被弹开的距离较大,说明此时音叉的振幅较大,响度也较大,由此实验可知,响度的大小与震动幅度有关,由此现象可验证小东的猜想B是成立的。
(3)[6][7]如图乙所示,敲击右边的音叉,左边音叉也发声,两个音叉之间是空气,说明空气可以传声,乒乓球被弹起,说明声音能够传递能量。
15.(1)将音叉的振动放大
(2)空气可以传声
(3)乙
【详解】(1)音叉的振动很微小,不容易直接观察,乒乓球可以将音叉的振动放大,便于观察。
(2)右边音叉的振动通过空气传到左边音叉,使左边音叉振动弹起乒乓球,说明声音可以在空气中传播。
(3)月球上是真空,真空不能传播声音,甲中音叉自身振动仍能弹起乒乓球,乙中振动无法通过真空传到左侧音叉,所以乙装置实验不能成功。
16.(1) 声音是由物体振动产生的 能量
(2)大
(3)真空不能传声
【详解】(1)[1][2]橡皮膜振动带动平面镜振动,反射光的位置随之变化,故该现象说明声音是由物体振动产生的;声音的能量使橡皮膜发生振动,同时说明声音具有能量。
(2)提高声音的响度,橡皮膜的振动幅度变大,平面镜的倾斜程度变化更大,因此光屏上形成的光圈大小将变大。
(3)真空不能传声,橡皮膜无法振动,平面镜不会发生倾斜,反射光的位置固定,在光屏上将是一个亮点。
17. 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。
18.实验器材:闹钟、卷尺。实验步骤:①在安静的环境下,将正在发声的闹钟放在甲隔音房间模型内,边听声音边后退,直到刚好听不到声音为止,测量甲隔音房间模型到人的距离为;②将同一个正在发声的闹钟放在乙隔音房间模型内,重复上述步骤,测量听不到声音时乙隔音房间模型到人的距离为。实验结论:若,则乙隔音房间模型的隔音效果更好;若,则甲隔音房间模型的隔音效果更好;若,则两个隔音房间模型的隔音效果相同。
【详解】略。
19. 厚度相同的衣服、报纸、平装书、塑料袋、袜子、钟 见详解 物体的隔音性能与物体的材料有关
【详解】(1)[1]实验器材:厚度相同的衣服、报纸、平装书、塑料袋、袜子;钟。
(2)[2]把钟放到一个盒子里,将衣服盖在钟上方,然后逐渐远离盒子直到听不到嘀嗒声,记下此时人离盒子的距离。依次分别将各种材料盖在钟上方重复以上实验,得到不同材料听不到钟声的距离;
材料
衣服
报纸
平装书
塑料袋
袜子
听不见钟声的实际距离/m
(3)[3]材料不同,听不见钟声的实际距离不同,说明物体的隔音性能与物体的材料有关。
20.准备两个纸杯、粗细相同的尼龙线和棉线、牙签若干,找一名同学合作;用牙签在两个纸杯底部中心各扎一个小孔,将尼龙线的一端从一个纸杯底部小孔从外向内穿过,并拴住一根牙签,另一端从另一个纸杯底部小孔从外向内穿过,拴住另一根牙签,拉直尼龙线;小明和同学分别拿一个纸杯,小明对着杯口轻声说话,同学把纸杯贴在耳朵上听声音,感受声音大小并记录;重复上述制作步骤,把尼龙线换成棉线;同样小明对着杯口轻声说话,同学把纸杯贴在耳朵上听声音,感受声音大小并记录;比较两次听到声音的大小,声音大的那种线制作的土电话传声效果更好。
【详解】略。
21.(1)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
【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)略。
(3)比较听不见声音时人与声源的距离大小。
22. 机械闹钟、鞋盒、刻度尺 ①将正在响铃的闹钟放入鞋盒,将海绵平铺于盒内各面(包括盒盖),盖上盒盖,人逐渐远离盒子直到听不见闹铃声,用刻度尺测量人离盒子的距离S1;②用相同厚度的泡沫板替换海绵,重复上述操作,测量距离S2 若S1>S2,则海绵的隔音效果好,应选海绵做隔音材料;若S1<S2,则泡沫板的隔音效果好,应选泡沫板做隔音材料;若S1=S2,则隔音效果相同,选用更实惠的材料做隔音材料。
【详解】[1]略。
[2]略。
[3]略。
23.(1) B 将抽象的隔音性能转换为直观可测量的“听不到声音的距离”,结果更客观准确。
(2)泡沫塑料
(3)爸爸、妈妈听力可能不同,且实验次数少,结论容易存在偶然性。
【详解】(1)[1][2]响度的判断受人的主观感受影响大,A方案误差明显;B方案将抽象的隔音性能转换为直观可测量的“听不到声音的距离”,结果更客观准确,因此选B。
(2)隔音性能越好,声音越难传出材料,人在更近的距离就会听不到声音;表格中泡沫塑料对应的听不见声音的距离最短,因此隔音性能最好。
(3)探究过程中让不同听力的爸爸、妈妈分别测量不同材料,没有控制测量者听力相同这个变量,主观因素会干扰实验结果;且实验次数少,结论容易存在偶然性。
24.(1)无明显变化
(2)甲
【详解】(1)根据小强的观点,在不断注水的过程中,中间阶段瓶内空气柱的横截面积变化不大,因此听到声音的高低应无明显变化,当水到达内胆的上部后,空气柱的横截面积明显变小,发声音调变高。
(2)要验证小强的观点,需要选择瓶身内径有明显变化的保温瓶,应选择图中的甲瓶注水,进行多次听声音实验,从而得出结论。
25. 一次性水杯2个,足够长的棉线一根 见解析 见解析
【详解】[1]实验中可以借助2个一次性水杯和棉线进行传声,对比相同响度的声音在空气和水杯、棉线中传播相同距离,听到的声音的响度。
[2]将棉线穿过一次性水杯的杯底,且将线尾在杯底打结,利用棉线将两水杯连接起来,两个人分别拿着一个水杯,将棉线拉直,其中一人将水杯紧扣在嘴前,对着水杯将悄悄话,另一个人将水杯紧扣在耳朵,听声音;两人的位置不变,将水杯都放下,前面发生的人对着空气重复悄悄话,控制两次悄悄话的响度相同,另一人接收声音。
[3]若从水杯到的悄悄话的响度大于从空气中听到的悄悄话的响度,说明固体传声效果比气体传声效果好;若从水杯到的悄悄话的响度小于从空气中听到的悄悄话的响度,说明固体传声效果比气体传声效果差。
26. 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。
27.(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
28.(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。
29. 将鱼缸用牛皮纸遮挡住,对着鱼缸拍一下手 鱼迅速游动
【详解】[1]要验证小明“鱼听到声音被吓跑”的猜想,需采用控制变量法,排除“鱼看到人”这一视觉干扰因素。因此需设计实验:用牛皮纸遮挡鱼缸,让鱼无法看到岸上的人,再在岸上发出声音,单独探究声音对鱼的影响。
[2]若多次实验均出现鱼被吓跑的现象,说明在鱼看不到人的前提下,声音是导致鱼被吓跑的原因,即可证明小明的猜想正确。
30.(1)机械闹钟、鞋盒
(2)实验步骤:①将正在响铃的闹钟放入鞋盒,盖上盒盖,放在安静的房间内,噪声仪距鞋盒一定距离,用噪声仪测量铃声的强弱,读出示数并记录;②在鞋盒四周铺上一定厚度的报纸后,盖上盒盖,保持噪声仪与鞋盒的距离不变,读出噪声仪的示数并记录;③计算先后两次读数的差值;④用相同厚度的棉布替换报纸,重复上述操作;结论:两次读数差值越大表明隔音效果越好。应选择两次读数差值大的材料作为制作隔音小屋的隔音材料。
【详解】【小题1】实验器材:机械闹钟、鞋盒。
【小题2】略。
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