声光热实验.docx
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声光热实验
声学
1.在学习吉他演奏的过程中,小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他对此进行了研究.经过和同学们讨论,他提出了以下猜想:
猜想一:
琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横载面积有关;
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,他找到了下表所列9种规格的琴弦,因为音调高低取决于 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.
编号
材料
长度(cm)
横截面积(mm2)
编号
材料
长度(cm)
横截面积(mm2)
A
铜
60
0.76
F
铜
100
0.76
B
铜
60
0.89
G
钢
80
1.02
C
铜
60
1.02
H
尼龙
80
1.02
D
铜
80
0.76
I
尼龙
100
1.02
E
铜
100
1.02
J
(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.
(2)为了验证猜想三,请在表中填上所缺数据.
(3)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程度有关,为了验证这一猜想,必须进行的操作是:
.
(4)如图所示,小明与小刚选用以上琴弦和盛可乐饮料的两个纸杯,制成了一个“土电话”
①他们用“土电话”能实现10m间的通话,这表明:
.
②相距同样远,讲话者以同样的响度说话,如果用细铜金属丝连接,则比尼龙琴弦连接时听到的声音要大些,这一实验现象表明:
.
③如果在用“土电话”时,另外一个同学用手捏住琴弦上的某一部分,则听的另一方就不能听到了,这是由于 .
④如果在用“土电话”时,琴弦没有拉直而处于很松弛状态,则另一方 (选填“能”或“不能”)听到对方的讲话声音
2.如图甲所示,用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时,泡沫塑料球被弹起,这个现象说明声音是由物体 产生的;为了便于完成该实验使用了 法;如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起,这个现象说明 能传声.声音的响度越大,小球被弹开的幅度越大,说明响度与 有关.
3如图所示,四支相同的试管内装有不同深度的水.
(1)用嘴贴着管口吹气,振动发声的物体是:
,则发出的声音的音调由低到高的顺序是:
.(只填对应序号).
(2)用棒敲击试管,振动发声的物体是:
,则发出的声音音调由低到高的顺序是:
.(只填对应序号)
4、小明要探究声音的响度和振幅是否有关。
实验器材:
音叉,橡皮槌,铁架台,硬泡沫塑料小球,细线等。
操作步骤:
(1)用细线拴住硬泡沫塑料小球,悬挂在铁架台上;
(2)用橡皮槌轻轻敲击音叉使它振动后,可以听到较 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;
(3)以橡皮槌用力敲击音叉,可以听到较 的声音,且让音叉一臂的外侧接触小球,可看到小球被音叉。
结论:
声音的响度与声源振动的 有关。
5.小明想比较几种材料(衣服、锡箔纸、泡沫塑料)的隔音性能,除了待检测的材料外,可利用的器材还有:
音叉、机械闹钟、鞋盒.
(1)在本实验中适合作声源的是______;
(2)小明将声源放入鞋盒内,在其四周塞满待测材料.他设想了两种实验方案:
方案A.让人站在距鞋盒一定距离处,比较所听见声音的响度.
方案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.
你认为最佳的方案是______,其好处是______.
(3)通过实验得到的现象如表格所示:
材料
衣服
锡箔纸
泡沫
材料
衣服
锡箔纸
泡沫
距离/m
1.2
0.8
0.5
响度
较响
较响
弱
则待测材料隔声性能由好到差的顺序为.
6.下表是某些介质的声速
:
(1)分析表格的信息,推断声速大小可能跟哪些因素有关?
(只须写出两种)依据是什么?
_____, 。
,。
(2)设海水温度为
,在海面用超声测位仪向海底垂直发射声波,经过
后收到回波,根据公式_____ ,计算出海水深度为_____ 。
(3)真空中声速是_____ 。
光学
1.为了验证光的反射定律,海若同学准备了一块平面镜、一块画有法线ON的平整硬纸板、直尺、量角器及铅笔.
(1)这个实验还需要的一个重要器材是:
(2)海若按如图1所示方式开始实验,纸板上显示出了两条光线,她想把这两条光线的传播路径保留在纸板上以便研究,请你为她设计一个简便的方法:
.
(3)改变入射角,继续保留光的传播路径,最后纸板上留下了很多条光路,无法区分哪条反射光线与哪条入射光线对应,为了避免这一问题出现,实验时应该怎样做呢?
.
(4)如果纸板与平面镜不垂直,入射光沿纸板照射后将会出现的现象是:
.
(5)海若将一缺角的纸板按如图2所示方式放置,让光沿直线AO入射,接着她以ON为轴旋转缺角纸板,发现无论缺角纸板旋转到哪个角度,反射光都只出现在入射光所在的纸板上,在缺角纸板上没有显示出反射光.这一现象说明了:
.
2.小明做了如下实验:
照如图那样,让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到直边上,可以看到一部分光线从玻璃砖的直边上折射到空气中,另一部分光线反射射入玻璃砖内.
在实验中,发现折射角比入射角大,而且逐渐增大光的入射角,将看到折射光线离法线越来越 ,而且光强越来越弱,反射光强越来越强.当入射角增大到某一角度,使折射角达到90°时,光线就消失了,只剩下光线.
小明同学继续对这个问题进行研究,他让光从半圆形玻璃砖直边上射入玻璃砖,则由于折射角小于入射角,就找不到前面实验中出现的现象.
他把这个发现请教了物理老师,老师告诉他们这种现象叫做全反射.折射角变成了90°时的入射角,叫做临界角.
他又用水进行了实验,让光从水中射向水面、再让光从水面入射到水中,得到了同样的结论.
根据上面小明的探究和已学过的知识,请总结一下发生全反射的条件是:
① ,② .
小宇从课外资料上查到光从玻璃射向空气中的一些数据:
入射角i
0°
30°
39°
39°30´
40°
50°
折射角r
0°
51°
79°
82°
90°
反射的能量
4.7%
6.8%
36%
47%
100%
100%
(1)
由表格可知:
当入射角i≥ 时,不发生折射现象;由表格和图象可知:
图线 反映了上述实验中的两角关系.
(2)如果光从空气射向玻璃,则反射的能量(选填“能”或“不能”)达到100%
3、李丽同学在探究平面镜成像特点实验时,将一块玻璃板竖直架在一直尺的上面,再取两段等长的蜡烛A和B一前一后竖放在直尺上,点燃玻璃板前的蜡烛A,用眼睛进行观察,如图所示。
在此实验中:
(1)实验时应选________(较厚/较薄)的玻璃板代替平面镜;为什么?
.
(2)直尺的作用是便于比较像与物 的关系。
(3)两段等长的蜡烛是为了比较像与物的关系。
(4)移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上_______接收到蜡烛A的烛焰的像(填“能”或“
不能”),这说明平面镜成的是像。
(5)从该实验中得出的结论是:
。
4.小明同学在做“探究平面镜成像的特点”的实验时,想起了走过教学大楼门厅内的大平面镜时的情景:
靠近镜子时,感觉自己的像变大了,远离镜子时感觉像变小了.自己的感觉对吗?
在老师和同学们的帮助下小明进行了实验探究.小明所用的实验装置如图所示(其中的透明玻璃板作为平面镜),主要实验步骤如下:
(1)在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A,在玻璃板后面移动一支没有点燃的相同的蜡烛B,当把蜡烛B移动到某一位置的时候,发现蜡烛B与蜡烛A的像重合,测量并记录此时物、像和玻璃板之间的位置关系.
(2)多次改变蜡烛A到平面镜的距离,在平面镜后移动蜡烛B,发现总能找到一个对应位置,在镜前从不同角度观察,蜡烛B与蜡烛A的像均重合.测量并记录每次实验的相关数据.
请根据以上叙述回答下列问题:
①根据以上实验步骤可知,能验证小明感觉的是步骤________(选
(1)或
(2));
②“探究平面镜成像的特点”实验得到的结论是:
平面镜所成像的大小与________,像和物体到平面镜的距离________,像和物体的连线与镜面________.
③若用光屏代替蜡烛B,在玻璃板反面观察光屏,将________(选填“能”或“不能”)观察到蜡烛A的像,说明所成的是________像(选填“虚”或“实”).
5.如图所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜位置保持不变,凸透镜的焦距为10cm.
(1)实验中随着蜡烛的燃烧,光屏上依然得到烛焰清晰的像,但光屏上像的位置却偏高,为了使像仍成在光屏的中央,则应向(填“上”或“下”)调节凸透镜.
(2)调整后,图中光屏上烛焰的像是倒立的实像,此规律的应用是.(举一例)
(3)此时,若有一只苍蝇落到凸透镜上,则屏上成完整的蜡烛的像(填“能”或“不能”).
(4)要使光屏上的像变成与物大小相等,则应向左调节蜡烛到cm处,光屏应向调(填“左”或“右”)到cm处,在此过程中发现蜡烛和光屏之间距离变(填“大”、“小”或“不变”).
(5)透镜位置不变,将蜡烛移到标尺45cm处,此时小强应站在一侧(填“蜡烛”或“光屏”),可以观察到蜡烛,,像.
6.小明用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)调整器材高度时,应(选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛。
(2)器材处于图甲所示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,这与(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像特点相同。
(3)将蜡烛移动至20cm刻度处,应将光屏移动到(填序号)范围的某一位置才能再次在光屏得到清晰的像。
A、50cm—60cmB、60cm—70cmC、70cm—80cm
(4)将蜡烛移动至45cm刻度处时,取下光屏,从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰的放大的(选填“虚”或“实)像。
(5)张老师用发光二极管制作了一个“F”形光源(如图乙)代替蜡烛放在30cm刻度处,则光屏上得到的清晰的像应该是图丙中的(填序号)。
热学
1.如图是小明同学设计的一个气体温度计的示意图.瓶中装的是气体,瓶塞不漏气,弯管中间有一段红色液柱.
(1)这个温度计是根据的原理来测量温度的;
(2)将此装置放在室内,温度升高时液柱将(填“向左”、“不会”或“向右”)移动;
(3)若将烧瓶放到冰水混合物中,液柱处的刻度应标为℃.
2.小李用甲图所示装置探究冰熔化过程中温度变化情况.
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
温度/℃
-8
-6
-4
-2
0
0
0
0
1
2
3
4
(1)他将观察到的温度计示数变化情况记录在上表中,请根据表中数据,在丙图的坐标纸上画出冰熔化过程的温度-时间图象.
(2)某时刻温度计的示数如乙图所示,此时温度是 ℃.
(3)在第2min时,该物质处于 (选填“固态”或“液态”).
(4)