最新声现象实验专题练习解析版.docx

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最新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．某兴趣小组计划探究“铝棒的发声”．同学们使用一根表面光滑的实心铝棒，一只手捏住铝棒的中间部位，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，而且发现在不同情况下铝棒发声的频率是不同的，为了探究铝棒发声频率的影响因素，该兴趣小组找到不同规格的铝棒、虚拟示波器等器材进行探究．实验前同学们提出了以下猜想：

猜想A：

铝棒发声的频率可能和铝棒的横截面积有关

猜想B：

铝棒发声的频率可能和铝棒的长度有关

猜想C：

铝棒发声的频率可能和手捏铝棒的部位有关

为了验证猜想A，同学们选择4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于下面的表格中，在2%的误差允许范围内（频率相差在70Hz以内）的测量值可以认为是相等的．

（1）分析表格中数据，可知铝棒的发声频率与横截面积是______________的．（选填“有关”或“无关”）

（2）为了验证猜想B，同学们选择横截面积均为2.9×10﹣5m2的铝棒，实验所得的数据记录于下面的表格中，同学们从表中前两列数据很难得出频率f与长度L之间的关系，他们利用图象法处理数据，画出了频率f与长度的倒数1/L的关系如图所示，分析可知发生频率f与铝棒的长度L的关系是成______（正/反）比．

（3）同学们又通过实验探究了铝棒发声的频率和手捏铝棒部位的关系，在实验过程中，有同学们将发声的铝棒一端插入水中，可以看到______________现象，有同学用手迅速握住正在发声的铝棒，可以听见声音很快衰减，原因是____________________________．

【答案】无关反比例水花四溅振幅减小，响度减小

【解析】

（1）通过比较表格中的1和3（或者2和4）可知，,当铝棒长度都为0.71m时,横截面积不同,频率为3500hHz和3530Hz,由于这两个频率在2%的误差允许范围内（频率相差在70Hz以内），故频率是相同的，故结论为：

铝棒的发声频率与横截面积是无关的；

（2）由图象可知,频率f与长度的倒数

的关系是一条直线，即成正比，故发生频率f与铝棒的长度L的关系是成反比；（3）有同学们将发声的铝棒一端插入水中，铝棒振动，引起水的振动，故可以看到水花四溅；有同学用手迅速握住正在发声的铝棒，可以听见声音很快衰减，原因是铝棒的振幅减小，响度减小。

点睛：

探究实验的难点在于对数据的分析能力，认真分析实验数据，得出实验结论，提高分析能力。

2．如图所示，将塑料刻度尺的一端紧压在桌面上，另一端伸出桌面，拨动刻度尺使之振动，听塑料尺振动时发出的声音．

（1）实验通过改变___________来改变声音的响度，通过改变_______来改变声音的音调．

（2）换用钢尺做此实验，钢尺伸出桌面的长度、振动幅度和频率与塑料尺均相同时，听到声音的主要差异是________（选填“响度”“音调”或“音色”）不同．

（3）实验设计隐含的物理方法是比较法和_________法．

（4）刻度尺振动产生的声音通过________传进耳朵，引起鼓膜______，人便听到声音．

（5）实验中当刻度尺伸出桌面的部分超过一定长度时，无论如何用力拨动也听不到声音．原因是___．

【答案】拨动塑料尺的力度塑料尺伸出桌面的长度音色控制变量空气振动刻度尺振动得太慢，产生的是次声波，人耳无法听到

【解析】

【详解】

（1）响度与振幅有关，用不同大小的力拨动塑料尺，塑料尺的振幅不同，发出的声音响度不同；物体振动的快慢与物体的质量、粗细、长短等因素有关，实验要通过改变刻度尺伸出桌面的长度来改变音调．

（2）钢尺和塑料尺的材料不同，当钢尺伸出桌面的长度、振动幅度和速度与塑料尺均相同时，听到声音的主要差异是音色的不同．

（3）实验中研究响度与振幅关系时，应控制频率不变，而在研究音调与频率关系时，则要控制振幅相同，故实验设计隐含的物理方法除比较法外，还有控制变量法．

（4）我们听到的声音，都是声波通过空气传入人耳，引起鼓膜的振动，再传给听小骨、耳蜗，传给听觉神经，引起听觉．

（5）实验中当刻度尺伸出桌面的部分超过一定长度时，无论如何用力拨动也听不到声音,原因是刻度尺振动得太慢，产生的是次声波，人耳无法听到．

3．为了探究声音的产生与传播，小明和小华一起做了几个实验：

小明把手放在发声的音箱上，感觉音箱在晃动；小华把发声的音叉放在水中，可以激起水花．

（1）小华把发声的音叉放在水中，可以激起水花，他这样做的目的是________．

（2）小明用手使劲敲桌子，发出很大的响声，但是他看到桌子几乎没有振动，为了使看到的实验现象更明显，你的改进方法是________．

（3）如图所示，将正在发声的手机放在与抽气机连通的密闭玻璃瓶内．

①在用抽气机把玻璃瓶内的空气逐渐抽出的过程中，听到的声音将会逐渐________．

②分析实验现象，运用的科学方法可得出结论________．

【答案】验证声音是由物体振动产生的在桌子上放一些碎纸屑变小真空不能传声

【解析】

（1）小明把手放在发声的音箱上，感觉音箱在晃动；小华把发声的音叉放在水中，可以激起水花，都能证明声音是由于物体振动产生的．

（2）桌子是较大的物体，发声振动不易观察，可转换成桌面上小纸屑的振动，所以可在桌子上放一些小纸屑；（3）当把玻璃罩内的空气逐渐抽出时，传声介质越来越少，所以传声效果越来越不好，实验过程中听到声音越来越小，设想空气全部抽净时，就不传声了，也就听不到声音了，故可的结论：

真空不能传声．

点睛：

利用转换法解答，把发声体的振动转换成一些较明显的小物体的振动．

4．在学习吉他演奏的过程中，小明发现琴弦发出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，他们找来下表的几种规格的琴弦进行实验：

（1）为了验证猜想一，应选用编号为___、___的琴弦进行实验；

（2）选用编号A、C的两根琴弦进行实验，是为了验证猜想_______；

（3）如果小明还想验证猜想三，则他可以选择编号为_______、_______的琴弦进行实验，此时表中所缺的数据应该填_______．

【答案】AB二CD0.76

【解析】

（1）根据控制变量法的思路，为了验证猜想一，应选择长度和材料相同，而横截面积不同的琴弦，所以应选用编号为A和B的琴弦进行实验；

（2）选用编号A、C的两根琴弦进行实验，材料和横截面积相同，而长度不同，所以是为了验证猜想二；

（3）验证猜想三，同样根据控制变量法的思路，应保证横截面积和长度相同，而材料不同的琴弦进行实验，所以则他可以选择编号为C和D的琴弦进行实验；

则此时表中所缺的数据应该填入和C的横截面积相同，即0.76mm2．

点睛：

关键是实验中控制变量法的应用，当一个结果受多个因素的影响时都使用此方法进行实验，实验时让一个因素变化，而其它因素都控制相等或相同即控制变量．

5．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，他决定对此进行探究．经过和同学们讨论，提出了以下猜想：

猜想一：

琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关．

猜想二：

琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关．

猜想三：

琴弦发出的声音的音调高低，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，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．

为了验证猜想二，应选用编号为_______、_______、_______的琴弦进行实验．

表中有的材料规格还没有填全，为了验证猜想三，必须知道该项内容，请你在表中填上所缺数据_________．

（2）随着实验的进行，小华又觉得琴弦音调的高低，可能还与琴弦的松紧有关，为了验证这一猜想，必须进行的操作是：

___________________________________．

（3）探究过程通常采用下列一些步骤：

①分析归纳②实验研究③提出问题④猜想假设⑤得出结论等．你认为小华要完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序是__________．

（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间的关系，这种研究问题的方法叫做___________________________________．

【答案】ABCADF801.02一根琴弦，用一定大小的力拉紧琴弦，拨动琴弦，测出此时振动的频率；改用不同的力拉紧琴弦，拨动琴弦，分别测出相应的振动的频率，进行分析比较③④②①⑤控制变量法．

【解析】

（1）当研究琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的横截面积有关时，应控制材料和长度相同，改变琴弦的横截面积，故选A.B.C；当研究琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的长短有关时，应控制材料和横截面积相同，改变琴弦的长短，故选A.D.F；

如果验证猜想三：

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，改变琴弦的材料不同，故表格应该填入与G、H相同的数据，即80和1.02；

（2）探究琴弦音调的高低与琴弦的松紧程度的关系时，需要使用同一根琴弦，且控制拨弦的力相同、弦的松紧程度不同，来研究音调高低和琴弦的松紧程度的关系；

（3）探究实验的步骤是：

提出问题、猜想假设、实验研究、分析归纳、得出结论，因此顺序为：

③④②①⑤

（4）实验中用到的物理学研究方法是控制变量法．

故答案为

（1）A、B.C;A、D.F（或H、J）；80；1.02；

（2）取任意编号的一种琴弦，调整其松紧程度，用相同的力拨动琴弦，比较音调的高低；

（3）控制变量法．

点睛：

本题需要用好控制变量法：

探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的横截面积的关系时，控制琴弦的长度和材料不变；探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的长短的关系时，控制横截面积和材料不变；琴弦发出声音的音调高低与琴弦的材料的关系时，控制横截面积和长度不变．

6．

（1）由图（a）可知当线轴的甲轮刚接触到棉布时，其速度的大小将（变小/不变/变大），而乙轮的速度不变；

（2）从图（a）、（b）两种类似现象可知，光由空气斜射入玻璃时而发生折射现象的原因可能是．

（3）下列几个研究案例中与本题的研究方法相同的是…

A．用水波来形象地认识声波；

B．探究蒸发快慢与哪些因素有关；

C．在探究发声的音叉是否在振动时，将一个乒乓球靠近它，观察到乒乓球被弹开；

D．将闹钟放在钟罩内，通过抽气来探究声音能否在空气中传播．

【答案】

（1）变小；

（2）光由空气进入水中的速度变慢了；（3）A．

【解析】试题分析：

（1）要解决此题，需要掌握阻力对物体运动的作用．同时要知道若物体不受力，将保持原来的运动状态不变．

（2）分析（a）和（b），要注意从中找出相同点，总结规律．（a）发生折射是由于速度发生了变化，从（a）联想（b）的原因．

（3）要解决此题需要知道类比法．将物理现象与生活现象类比，找出它们的相同点．更容易理解．

解：

（1）在滚动过程中，由于甲首先到达细布，受到摩擦力而速度变小；乙此时仍在光滑的木板上，由于不受摩擦，所以乙的速度不变．

（2）从（a）图看，由于甲端的运动速度发生了变化，甲端的运动方向发生了偏折，所以（b）中光线的传播方向发生了变化，可能是由于光的传播速度发生了变化，即可能是光由空气进入水中的速度变慢了．

（3）此题这种研究方法为类比法，在前面电学中，将水流类比为电流、水压类比为电压、通过水波认识声波等都属于此种研究方法．选项B探究蒸发快慢与哪些因素有关运用了控制变量法；选项C在探究发声的音叉是否在振动时，将一个乒乓球靠近它，观察到乒乓球被弹开，运用了转换法；选项D将闹钟放在钟罩内，通过抽气来探究声音能否在空气中传播，运用了理想实验法．故只有A符合题意．

故答案为：

（1）变小；

（2）光由空气进入水中的速度变慢了；（3）A．

【点评】此题主要考查了学生接受新知识的能力，在此题中关键要找出生活现象和物理现象的相同点，运用类比法将知识进行迁移，这也是我们学习能力的一种体现，在平时要注意总结．

7．

（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

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，可观察到小球被多次弹起，这说明了_______．

（2）如图乙所示，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）如图丙所示，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．该实验能说明________可以传声．

（4）如图丁所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，会发现______________，并由此推理可知：

____________________________．

【答案】声音是由物体振动产生的在桌面上撒一些纸屑（或其他轻小物体）空气铃声越来越小真空不能传声

【解析】

【分析】

【详解】

（1）如图甲所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到小球被多次弹起，这说明了声音是由物体振动产生的，用小球被多次弹起来代表声源的振动，是转换法的应用；

（2）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；

因为桌子的振动幅度是很小的，不容易被直接看到，可以利用实验

（1）的方法，即转换法，用轻小物体的跳动来表示桌子的振动；

所以为了明显地看到实验现象，改进方法是：

在桌面上撒一些纸屑或其他轻小物体．

（3）如图丙所示，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．

是声波经过空气传递到了左边的音叉，引起了左边音叉的振动，所以该实验能说明空气可以传声．

（4）如图丁所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，会发现铃声越来越小，说明声音的传播是需要介质的，再经过科学的推理可知：

真空不能传声．

【点睛】

重点是声音的产生、传播特征，加深理解难度不大，但在考试中经常出现，要多练习达到熟练的程度．

9．请按要求回答：

（1）图甲：

该装置能探究声音产生的原因，还能探究声音的响度和________的关系；乒乓球在实验中的作用是：

________．

（2）图乙：

抽气机不断向罩外抽气的过程中，罩内被拨打的手机的铃声越来越小，直到听不见，这说明：

________．

（3）图丙：

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，就可听到钢尺振动发出的声音．保持拨动钢尺的力不变，逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，钢尺振动发出声音的音调会逐渐变________（填“高”或“低”）．

（4）图丁：

用一张硬卡片先后快拨和慢拨木梳的齿，听到硬卡片产生的声音发生变化．这个实验用来探究________．

【答案】振幅； 将音叉微小的振动放大；声音的传播需要介质（真空不能传声）；低；声音音调的高低与频率的关系．

【解析】

【分析】

（1）响度指声音的大小，响度跟物体振动的幅度有关，振幅越大，响度越大．

（2）声音是由物体的振动产生的，声音能够在固体、液体、气体中传播，真空不能传声．

（3）频率是物体在单位时间内振动的次数．振动越快，说明频率越大．音调跟频率有关，频率越大，音调越高；频率越小，音调越低．

（4）用硬卡片拨动木梳齿时，木梳的齿振动发声，木梳的齿振动越快，振动频率越大，音调越高．

【详解】

（1）通过乒乓球被弹起说明物体发声时在振动；乒乓球弹起的越高，振幅越大，响度越大，实验可以说明响度跟振幅的关系；是通过乒乓球被弹起将音叉微小的振动放大，这种实验方法叫做转换法；

（2）图2：

抽气机不断向罩外抽气的过程中，罩内被拨打的手机的铃声越来越小，直到听不见，这说明：

声音的传播需要介质（真空不能传声）

（3）保持尺的振动幅度不变，钢尺伸出长，振动慢，音调低；钢尺伸出短，振动快，音调高．

（4）硬卡片拨动木梳的齿，卡片由于振动会发出声音；当用相同的力改变拨动木梳齿的快慢时，卡片振动的快慢不同，所以发出声音的音调就会不同；来探究音调与频率的关系．

故答案为

（1）振幅； 将音叉微小的振动放大；

（2）声音的传播需要介质（真空不能传声）；（3）低；（4）声音音调的高低与频率的关系．

【点睛】

本题全部来源于课本插图，考查学生对课本插图蕴含物理知识的了解情况，要求学生在平时学习中不要忽略这部分内容．

10．在学习《声的世界》时，有几个相关的实验

（1）如图1所示，当敲响音叉后用悬吊着的乒乓球接触发声的叉股时，乒乓球会被弹起，这个实验说明一切正在发声的物体都在________；在实验中，乒乓球的作用是_________________________，我们把不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象；这种物理方法称为___________法．（选填“转换”或“归纳”或“控制变量”法）

（2）如图2所示，将一把钢尺压在桌面上，一部分伸出桌面，用手拨动其伸出桌外的一端，轻拨与重拨钢尺，则钢尺发出声音的_______不同；改变钢尺伸出桌面的长度，保持尺的振动幅度不变，则钢尺发出声音的_______不同．（均选填“响度”、“音调”和“音色”．）

【答案】振动将微小的振动放大转换响度音调

【解析】

【分析】

（1）声音是由物体振动产生的，在探究声音的振动时，通过乒乓球来放大音叉的振动，属转换法的运用；

（2）声音的响度与发声体的振幅有关，声音的音调与发声体振动的频率有关．

【详解】

（1）图1中，当敲响音叉后用悬吊着的乒乓球接触发声的叉股时，乒乓球会被弹起，这个实验说明一切正在发声的物体都在振动；用乒乓球的振动呈现音叉的振动，可以将微小的振动放大，便于观察。

在实验中，我们把不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象，这种物理方法称为转换法；

（2）图2中，将一把钢尺压在桌面上，一部分伸出桌面，用手拨动其伸出桌外的一端，轻拨与重拨钢尺，则钢尺振动的幅度不同，出声音的响度不同；

改变钢尺伸出桌面的长度，保持尺的振动幅度不变，则钢尺振动的频率不同，发出声音的音调不同。