声现象实验专题练习解析版.docx
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声现象实验专题练习解析版
一、初二物理声现象实验易错压轴题（难）
1．在观看交响乐队演奏的过程中，小华发现同属于管乐器的圆号、小号、长号、大号发出声音的高低各不相同，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：
管乐器发出声音的音调高低，可能与管内空气柱的长度有关
猜想二：
管乐器发出声音的音调高低，可能与管内空气柱的横截面积（粗细）有关
小明找来了两个未使用过的一次性注射器制成了一些哨子（如下图所示）．注射器的规格分别为2.5ml和5ml．他一边吹哨子一边调整注射器内空气柱的长度，同时利用专用仪器测出声音的频率和响度，详见下表（表中“ml”表示毫升，“cm”表示厘米）
（1）选用序号为A、B、C的三次实验做对比，可以得出：
在空气柱的______相同时，管内空气柱越短，音调越______．
（2）选用序号为______的两次实验做对比，可以得出：
在空气柱的______相同时，管内空气柱横截面积越大，音调越______．
（3）序号为C、D的两次实验中，响度大的是______（选填“C”或“D”）．
【答案】横截面积（或粗细）高A、D（或B、E或C、F）长度低D
【解析】
【分析】
【详解】
要研究音调的高低和什么因素有关，需用控制变量法．
（1）选用序号为A、B、C的三次实验做对比，可以得出：
在空气柱的横截面积（或粗细）相同时，管内空气柱越短，单位时间内振动的次数越多，频率越快，音调越高．
（2）琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关，需控制琴弦的长短和琴弦的材料不变，所以要选择A、D（或B、E或C、F）．
由此可得，在空气柱的长度相同时，管内空气柱横截面积越大，音调越低；
（3）序号为C、D的两次实验中，D实验时的声音强度为75分贝，大于C实验时的声音强度．
2．如图所示，某同学用尺子探究音调和响度分别与什么有关时，做了以下实验：
（1）该同学把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢；改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动，使钢尺每次振动的幅度大致相同．实验发现：
尺子伸出桌面的长度越长，振动越慢，发出声音的音调越________ ；由此可得出结论：
音调的高低与发声体振动的________ 有关；
（2）又把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动幅度；改变拨动钢尺的力度，再次拨动，使钢尺每次的振动快慢大致相同．实验发现拨动尺子的力度越大，尺子________ 越大，发出声音的________ 越大；
（3）在实验中会发现：
当尺子伸出桌面超过一定长度时，虽然用较大的力拨动钢尺，却听不到声音，这是由于________
【答案】低频率振动的幅度响度尺子伸出桌面的长度越长时，振动频率越低，发出声音的音调越低，当尺子伸出桌面超过一定长度时，发出声音的音调低于20Hz，属于次声波，低于人类听觉的下限．
【解析】
【分析】
（1）音调指声音的高低，是由发声体振动的频率决定，物体振动越快，音调就越高，物体振动越慢，音调就越低；
（2）响度指声音的强弱，是由发声体振动的振幅决定，振幅越大，响度越大；
（3）大多数人能够听到的频率范围从20Hz到20000Hz．
【详解】
（1）当尺子伸出桌面的长度越长时，振动越慢，发出声音的音调越低；当尺子伸出桌面的长度越短时，振动越快，发出声音的音调越高；由此可得出结论：
音调的高低与发声物体的振动频率有关；
（2）拨动尺子的力度越大尺子振动幅度越大，发出声音的响度越大；拨动尺子的力度越小尺子振动幅度越小，发出声音的响度越小；由此可得出结论：
响度的大小与发声物体的振动幅度有关；
（3）尺子伸出桌面的长度越长时，振动频率越低，发出声音的音调越低，所以当尺子伸出桌面超过一定长度时，虽然用较大的力拨动钢尺，但发出声音的频率低于20Hz，属于次声波，人听不到声音．
3．探究响度与什么因素有关
器材：
音叉，橡皮槌，铁架台，硬泡沫塑料小球，细线等．操作：
（1）如图所示用细线栓在硬泡沫塑料小球，悬挂在铁架台上,小球的作用是_______________________;
（2）用橡皮槌轻轻敲击音叉使它振动后，发出一个较小的声音．让音叉一臂的外侧靠近并接触小球（如图），可以看到小球被音叉弹开一个__________（填“较大”或“较小”）的角度；
（3）以橡皮槌用力敲击音叉，可听到较响的声音，且让音叉一臂的外侧接触小球，可看到小球被音叉弹开一个________（填“较大”或“较小”）的角度．说明：
声源发出声音的响度与_________有关．除此之外响度还与_________有关．
（4）如果在真空中做这个实验，小球________（选“能”或“不能”）弹开．
【答案】将微小的振动放大，便于观察较小较大振幅距离发声体的远近能
【解析】
【分析】
【详解】
（1）因为音叉的振动我们看不到，把小球悬挂在铁架台上是为了把音叉的振动传给小球，用小球可以放大音叉的振动，所以小球的作用是将微小的振动放大，便于观察；
（2）当轻轻敲击音叉时因为音叉振动幅度小，所以发出较小的声音，振动的音叉接触小球会把小球弹起较小的角度；
（3）当用力敲击音叉发出较响的声音，音叉振动剧烈，接触小球会把小球弹起更大的角度，这说明响度与振幅有关，响度的大小还与距离发声体的远近有关；
（4）如果在真空中做这个实验，音叉能振动，小球也能被弹开，但听不到声音．
4．在学习二胡演奏过程中，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
猜想四：
琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的松紧有关
为了验证上述猜想是否正确，他和同学们找到了表所列4种规格的琴弦，进行实验．
（1）为了验证_____，应选编号A，C的两种规格的琴弦进行实验．
（2）为了验证猜想一，应选编号_____的两种规格的琴弦进行实验．
（3）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①的位置所缺数据是_____．
（4）小明在这个探究实验中，选编号B，C的两种规格的琴弦进行实验，同组同学说不能证明以上猜想，其理论依据是没有采用_____的研究方法．．
（5）综上分析，同样用力时，琴弦的长短，横截面积，材料和松紧都影响弦振动的_____，因此琴弦发出声音的音调高低不同．
【答案】二A、B55控制变量法频率
【解析】
（1）因A、C材料相同，横截面积相同，长度不同，选编号A，C的两种规格的琴弦进行实验是为了验证猜想二：
琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关；
（2）为验证猜想一，应选择长度和材料都相同，而横截面积不同的琴弦A.B进行研究．（3）如果验证猜想三，即琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关；应控制长度和横截面积相同，而琴弦的材料不同，故应选B.D进行探究，则表格①的位置所缺数据是55；（4）本实验中有三个变量，应用控制变量法研究，即控制两个变量相同，研究与第三个变量的关系，编号B，C的两种规格的琴弦，材料相同，长度和横截面积都不同，三个变量中有两个不同，不符合控制变量法，故不能证明以上猜想．（5）综上分析，同样用力时，琴弦的长短，横截面积，材料和松紧都影响弦振动的频率，因此琴弦发出声音的音调高低不同．
点睛：
解决此类多因素问题时，常采用控制变量法进行分析解答，即当研究与其中一个因素的关系时，要控制其他因素不变．
5．
（1）把正在发声的手机放在玻璃罩内（如图甲所示），逐渐抽出其中的空气听到的声音越来越小，最后几乎听不到铃声，这说明______．
（2）图乙是探究“”的实验装置图，把平面镜放在水平桌面上，再把一张可以沿ON向前或向后折的纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的ON垂直于镜面。
能折叠的纸板的作用是：
。
（3）图丙所示的装置做“探究水沸腾时温度变化特点”的实验：
组装实验装置时，放置石棉网的铁圈位置和悬挂温度计的铁夹位置非常重要，应当先调整固定的位置（选填“铁圈”或“铁夹”）；实验时，小雯向烧杯中倒入热水而不用冷水，这种做法的优点是．
【答案】
（1）真空不能传播声音
（2）光的反射；反射光线与入射光线是否在同一平面内。
（3）铁圈”；缩短试验时间或节省时间．
【解析】试题分析：
（1）把正在发声的手机放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，听到的铃声越来越小，进一步推理空气越稀薄，声音越小，空气完全没有时，声音也听不到，可得真空不能传声。
（2）把纸板ON的右半边向前或向后折时，如果入射光线、法线、反射光线在同一平面内，所以反射光线不能出现在纸板上。
所以，用能折叠的纸板判断反射光线与入射光线是否在同一平面内。
（3）若先固定铁夹，温度计的位置相对固定，铁圈上下调整的空间有限，难以保证用酒精灯的外焰加热，所以应当先调整固定铁圈的位置，按照自下而上的顺序组装；小雯向烧杯中倒入热水而不用冷水，因为热水温度较高，可以减少实验时间。
考点：
声音的传播光的反射规律及其应用实验装置的合理安装
6．创新实验小组的同学发现一只手捏住一根表面光滑的实心铝棒的中间部位，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，而且在不同情况下铝棒发声的频率是不同的。
同学们讨论后设计出探究铝棒发声频率的影响因素的实验。
（猜想与假设）
猜想一：
铝棒发声的频率可能和铝棒的横截面积有关。
猜想二：
铝棒发声的频率可能和铝棒的长度有关。
（设计实验与进行实验）
同学们找到不同规格的铝棒、虚拟示波器等器材进行探究。
同学们选择5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在下面的表格中。
实验铝棒
铝棒长度L/cm
铝棒橫截面积S/mm2
频率f/Hz
1
71
29
3500
2
78
29
3146
3
71
52
3530
4
71
75
3112
5
105
29
2693
（交流分析）
（1）分析表格中实心铝棒1、3、4的数据，可知铝棒的______相同时，铝棒的横截面积越大，发声频率越______（选填“高”或“低”）；
（2）为了验证猜想二，应分析表格中实心铝棒______的三组数据，可得出的结论是______。
【答案】长度低1、2、5横截面积相同时，铝棒的长度越长，频率越低
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]由表格中实心铝棒1、3、4的数据可知，铝棒的长度是相同的，铝棒的横截面积越大，发声频率越低。
（2）[3][4]探究铝棒发声的频率可能和铝棒的长度有关时，应控制横截面积相同，长度不同，故应选择1、2、5；由数据可知，长度越长，发声频率越低。
7．声音与人的生活息息相关，为了认识声音，某实践活动小组设计了以下实验对声音进行探究：
（1）用一组相同的瓶子盛上不等量的水就可以组成一个“乐器”，通过敲击瓶子就可以演奏出优美动听的乐曲。
被敲击的瓶子发出的音符与瓶中空气柱长度的对应关系如图1，由图可知音调的高低与空气柱长度的关系是____；
（2）往热水瓶或杯子里倒水，有经验的人不用看，就可以根据声音判断水是否快倒满了，这是因为____；
（3）在图2中，小明与小刚用细棉线连接了两个纸杯，制成了一个“土电话”。
他们用“土电话”能实现10m间的通话，如果改用细金属丝连接土电话，则听到的声音就大些。
这一实验现象表明____。
（4）如图3所示，在做真空是否传声的实验中，随着玻璃罩内的空气被逐渐抽出，电铃的声音将逐渐变小直至听不到。
这
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