精选声现象实验专题练习word版.docx
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精选声现象实验专题练习word版
一、初二物理声现象实验易错压轴题（难）
1．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．
2．小华和小刚用棉线连接了两个纸杯制成了一个“土电话”．以下是他们对“土电话”的探究．
他们用“土电话”能实现
间的通话，这表明________．
两人位置不变，以相同的响度讲话，改用细金属丝连接，则听到的声音就大些．这一实验表明________．
小华和小刚利用以上两个纸杯和一些长短、粗细不同的琴弦，又进行了探究“音调和哪些因素有关”的活动．他们选用的琴弦长度、材料在如图中标出（其中琴弦的直径关系：
），并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致．
①若他们想探究“音调的高低与琴弦材料”的关系应选择琴弦_____（从“
”、“
”、“
”或“
”中选两根）．
②若选择琴弦
和
，则是为了研究音调的高低与________的关系．
【答案】固体能够传声金属的传声效果好
、
材料粗细
【解析】
【分析】
【详解】
他们用“土电话”能实现
间的通话，是因为固体能够传声，即这表明固体能够传声．
两人位置不变，以相同的响度讲话，改用细金属丝连接，则听到的声音就大些．这一实验表明金属的传声效果好．
①根据控制变量法的思路，若他们想探究“音调的高低与琴弦材料”的关系，应选择粗细相同，而材料不同的两根琴弦，即选择a和c；
②若选择琴弦
和
，长度和材料相同，粗细不同，所以是为了研究音调的高低与材料粗细的关系．
3．观察如图所示实验，请按要求回答：
图甲：
该装置能探究声音是由___________产生的，还能探究声音的__________和__________的关系．
图乙：
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；左边竖直悬挂的乒乓球跳了起来，可以说明声音能传递_______．
【答案】物体的振动响度振幅空气能量
【解析】
【详解】
图甲：
装置演示的是，当音叉发声时，小球会被弹开，所以能探究声音是由振动产生的；
当音叉响度越大，即振幅越大时，小球被弹开的幅度越大，所以还能探究声音的响度和振幅的关系．
图乙：
敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，因为两音叉并没有接触，中间隔着空气，说明声音可以在空气中传播；
左边竖直悬挂的乒乓球跳了起来，是声波传递的能量对乒乓球做了功，可以说明声音能传递能量．
4．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．
5．现在大多数房屋的门窗玻璃是“双层中空（接近真空）”的，能起到“隔音保温”的作用．小明在敲玻璃时，感觉双层玻璃与单层玻璃的振动情况不一样，产生了探究“受敲击时，双层玻璃和单层玻璃的振动强弱情况”的想法．为此，进行了以下实验：
①如图所示，将单层玻璃板固定在有一定倾角的斜面底端，把玻璃球A靠在玻璃板的右侧，把橡胶球B悬挂在支架上靠在玻璃板的左侧．
②把橡胶球B向左拉开一定的高度，放手后让其撞击玻璃板，玻璃球A被弹开，在下表中记下玻璃球没斜面向上滚动的距离，共做3次．
③换成双层玻璃板重复②的实验．
⑴实验时，把橡胶球B向左拉开“一定的高度”，目的是为了保证橡胶球B与玻璃撞击时的________能保持不变；
⑵受到橡胶球B的撞击后，玻璃板振动的强弱是通过__________来反映的；
⑶分析表中的实验数据，可以得出的结论是__________；
⑷中空双层玻璃具有“隔音和保温”作用，是因为①隔音：
___________；②保暖：
___________．
【答案】速度玻璃球滚动的距离大小单层玻璃比双层玻璃的振动幅度大真空不能传播声音真空传导热量的能力比玻璃差
【解析】解答：
（1）根据控制变量法应保持橡胶球B与玻璃撞击时的动能相同，由于是同一个橡胶球，则应保持橡胶球B向左拉开“一定的高度”，从同一高度落下；
（2）当玻璃板受到橡胶球的敲击时，玻璃板振动的强弱是通过玻璃球被弹开的距离来反映的，这是转换的研究方法；（3）同样的撞击下，单层玻璃后的玻璃球比双层玻璃后的玻璃球运动的距离远；所以结论是：
受敲击时，单层玻璃比双层玻璃的振动强；（4）两层玻璃之间接近真空，中空双层玻璃具有“隔音和保温”作用，①由于声音的传播是需要介质的，而真空不能传声，所以这种窗户能起到较好的隔音效果；②由于真空传导热量的能力比玻璃差，所以这种窗户能起到较好的保温效果。
6．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。
实心铝棒
铝棒长度l/10—2m
横截面积S/10-5m2
频率f/Hz
1
71
2.9
3500
2
78
2.9
3146
3
71
5.2
3530
4
78
11.7
3134
（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
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__________。
实心铝棒
铝棒长度l/10-2m
频率f/Hz
铝棒长度倒数
（m-1）
1
50
5000
2
2
71
3500
1.4
3
78
3146
1.28
4
91
2700
1.1
5
105
2375
0.95
（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】
【分析】
【详解】
（1）[1]由表格中的信息可知，当铝棒长度都为0.71m时，横截面积不同，频率为3500Hz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）[2]由图可知，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）[3]有同学们将发声的铝棒一端插入水中，铝棒振动，故可以看到水花四溅。
[4]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。
7．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。
8．如图所示，一个正在发声的警报器置于密闭的玻璃罩内悬浮（与玻璃罩、底座没有接触），阿恩能听到警报器的声音。
步骤l:
开启抽气泵后，阿恩听到警报器的声音逐渐变弱。
步骤2:
关停抽气泵，玻璃罩内传出微弱的声音；再放进空气时，声音又逐渐变强。
多次重复上述实验，均有上述实验现象。
（1）上述实验说明了：
影响声音强弱的因素是_______________________；
（2）阿恩从气泵说明书上了解到：
抽气泵无法把玻璃罩内空气全部抽出。
根据上述实验和信息，能否直接得出结论：
“真空不能传声”?
答:
__________，判断的依据是_____________________
【答案】玻璃罩内空气的密度（多少、稀薄程度）不能玻璃罩内无法实现真空，阿恩始终能听到声音
【解析】
【详解】
（1）没抽空气之前，声音能通过空气传播出来。
开始抽空气，声音开始变小。
说明玻璃罩内空气的密度（多少、稀薄程度）能影响声音的强弱；
（2）抽气泵无法把玻璃罩内空气全部抽出，即玻璃罩内无法实现真空。
所以根据上述实验和信息，不能能直接得出结论“真空不能传声”的结论。
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．如图所示，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个直管，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：
（1）敲击直管发出的声音是通过________传播到人耳的．三根直管中音调最低的是________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？
________（填“能”或“不能”），请说明你的理由：
_____________________________________________________________.
【答案】空气3不能没有采用控制变量法
【解析】
【分析】
【详解】
（1）敲击直管发出的声音是通过空气传播到人耳的．由表中实验数据可知，3号管子的频率最小，3号管子的音调最低．
（2）探究管子发出的声音的频率与管子长度、直径的关系应采用控制变量法，由表中实验数据可知，实验中没有控制管子的长度相同而直径不同、或管子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．
【点睛】
（1）音调由声音的频率决定，频率越大，音调越高，频率越小，音调越低．
（2）探究频率与管子长度、直径的关系应应用控制变量法．
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