實(shí)驗(yàn)03　聲現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)（解析版）

實(shí)驗(yàn)03聲現(xiàn)象一、實(shí)驗(yàn)：真空罩中的鬧鐘實(shí)驗(yàn)1．【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹客ㄟ^(guò)探究，得出聲音的傳播需要介質(zhì)。2．【實(shí)驗(yàn)步驟】?(1)在玻璃鐘罩內(nèi)放一個(gè)正在發(fā)聲音樂(lè)鬧鈴，鐘罩底部插上玻璃管的軟木塞，感覺(jué)此時(shí)你能不能聽(tīng)到音樂(lè)。(2)用抽氣設(shè)備抽鐘罩內(nèi)空氣，在抽氣的過(guò)程中，比較你聽(tīng)到音樂(lè)聲將會(huì)有什么變化。(3)取下抽氣機(jī)，慢慢向鐘罩內(nèi)進(jìn)氣，比較你聽(tīng)到音樂(lè)聲將會(huì)有什么變化。(4)請(qǐng)推理：如果把鐘罩內(nèi)空氣完全抽出我們還能不能聽(tīng)到音樂(lè)聲音。3.【實(shí)驗(yàn)表格】次數(shù)操作現(xiàn)象1逐漸抽出空氣2逐漸進(jìn)入空氣3若罩內(nèi)沒(méi)有空氣4．【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）聲音的傳播需要介質(zhì)。（2）推理得出：真空不能傳聲。二、實(shí)驗(yàn)：探究影響音調(diào)高低的因素1．【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹客ㄟ^(guò)探究，得出聲音的音調(diào)高低與頻率有關(guān)。2．【實(shí)驗(yàn)步驟】?（1）如圖所示，探究影響音調(diào)的因素，撥動(dòng)鋼尺，聽(tīng)它振動(dòng)發(fā)出的聲音，同時(shí)注意鋼尺振動(dòng)的快慢。（2）改變鋼尺伸出桌邊的長(zhǎng)度，再次撥動(dòng)，使鋼尺每次的振動(dòng)幅度大致相同，聽(tīng)它振動(dòng)發(fā)出的聲音，同時(shí)注意鋼尺振動(dòng)的快慢。（3）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：尺子伸出桌面的長(zhǎng)度越短振動(dòng)越快，發(fā)出聲音的音調(diào)越高。3.【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）音調(diào)的高低與振動(dòng)頻率有關(guān)。（2）發(fā)聲體振動(dòng)越快，頻率越高，音調(diào)越高。三、實(shí)驗(yàn)：探究影響響度大小的因素1．【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹客ㄟ^(guò)探究，得出聲音的響度大小與振幅有關(guān)。2．【實(shí)驗(yàn)步驟】?（1）如圖，撥動(dòng)鋼尺，聽(tīng)它振動(dòng)發(fā)出的聲音，同時(shí)注意鋼尺振動(dòng)的幅度。（2）控制鋼尺伸出桌邊的長(zhǎng)度不變，用力再次撥動(dòng)，聽(tīng)它振動(dòng)發(fā)出的聲音，同時(shí)注意鋼尺振動(dòng)的幅度。（3）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：尺子振動(dòng)幅度越大，發(fā)出聲音的響度越大。3.【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）聲音的響度與振動(dòng)幅度有關(guān)。（2）發(fā)聲體振動(dòng)幅度越大，發(fā)出聲音的響度越大。1.理想實(shí)驗(yàn)法：（1）定義：在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)概括、抽象、推理得出規(guī)律的方法。（2）應(yīng)用例子：真空不能傳聲實(shí)驗(yàn)和牛頓第一定律的得出。2.控制變量法：（1）物理學(xué)中對(duì)于多因素(多變量)的問(wèn)題，每一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，從而研究被改變的這個(gè)因素對(duì)事物的影響。（2）應(yīng)用例子：探究聲音的響度與振幅關(guān)系時(shí)，控制尺子伸出桌面長(zhǎng)度不變。探究聲音的音調(diào)與頻率關(guān)系時(shí)，控制撥打尺子的振幅不變?！镜淅?】如圖所示是探究“聲音的傳播”實(shí)驗(yàn)裝置：①在玻璃鐘罩內(nèi)的木塞上，放一個(gè)正在發(fā)聲的音樂(lè)鬧鈴，此時(shí)我們能聽(tīng)到音樂(lè)；用抽氣設(shè)備抽鐘罩內(nèi)空氣，在抽氣的過(guò)程中，你聽(tīng)到音樂(lè)聲將會(huì)______（選填“變大”“不變”或“變小”）；②如果把鐘罩內(nèi)空氣完全抽出我們將______（選填“能”或“不能”）聽(tīng)到聲音；③實(shí)驗(yàn)結(jié)論：聲音的傳播需要______；④通常人們會(huì)從噪聲的產(chǎn)生、傳播及接收三個(gè)環(huán)節(jié)控制噪聲。下列控制噪聲的措施中，與上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論相符合的是______（填序號(hào)）。A.摩托車(chē)安裝消聲器 B.在高噪聲環(huán)境下工作的人戴耳罩C.臨街的房屋安裝雙層真空玻璃 D.學(xué)校附近禁止汽車(chē)?guó)Q笛答案：①變?、诓荒堍劢橘|(zhì)④C解析：①用抽氣機(jī)將瓶?jī)?nèi)的空氣抽出，在抽氣機(jī)向外抽氣的過(guò)程中，能傳播聲音的空氣越來(lái)越少，所以音樂(lè)聲會(huì)逐漸變小。②如果把瓶中的空氣完全抽出來(lái)，瓶?jī)?nèi)就成了真空，沒(méi)有了將聲音傳出瓶外的介質(zhì)，所以我們不能聽(tīng)到音樂(lè)聲。③以上實(shí)驗(yàn)說(shuō)明聲音的傳播需要介質(zhì)，真空不能傳聲。④上述實(shí)驗(yàn)中是靠真空阻斷了聲音的傳播。A.給摩托車(chē)安裝消聲器是在聲源處減弱噪聲，故A不符合題意；B.在高噪聲環(huán)境下工作的人戴耳罩，可以在人耳處減弱噪聲，故B不符合題意；C.雙層玻璃中間是真空，不能傳播聲音，故可以在傳播過(guò)程中減弱噪聲，故C符合題意；D.學(xué)校附近禁止汽車(chē)?guó)Q笛可以在聲源處減弱噪聲，故D不符合題意。故選C?！镜淅?】某課外興趣小組做了幾個(gè)與聲音有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，如圖所示：（1）用硬卡紙撥動(dòng)塑料梳的梳齒硬卡紙_____發(fā)聲音；（2）同一紙片，以同一的速度劃過(guò)甲、乙兩把長(zhǎng)度相同的塑料梳，發(fā)現(xiàn)_____（選填“甲”或“乙”）塑料片振動(dòng)頻率_____（選填“快”或“慢”），發(fā)出聲音的音調(diào)高；（3）用薄銅片代替硬卡紙撥動(dòng)塑料梳的梳齒，聽(tīng)到聲音的_____會(huì)發(fā)生顯著的變化（填聲音特性的名稱）。答案：（1）振動(dòng)（2）乙；快（3）音色解析：（1）聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的，用硬卡紙撥動(dòng)塑料梳的梳齒，硬卡紙振動(dòng)發(fā)出聲音。（2）由于音調(diào)與物體振動(dòng)的頻率有關(guān)，即其高低與物體振動(dòng)的快慢有關(guān)，由于甲圖的梳子齒比較稀少，而乙圖梳子齒比較密，故劃動(dòng)時(shí)，乙圖振動(dòng)的快，即乙音調(diào)高。（3）不同物體發(fā)出聲音的音色不同，用薄銅片代替硬卡紙撥動(dòng)塑料梳的梳齒，聽(tīng)到聲音的音色會(huì)發(fā)生顯著的變化，原因是聲源的材料不同?！緦?duì)點(diǎn)1】如圖所示，小明在探究真空能否傳聲的實(shí)驗(yàn)：（1）把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內(nèi)，再逐漸抽出玻璃罩內(nèi)空氣。在這一過(guò)程中，會(huì)聽(tīng)到鈴聲逐漸變

。（2）再打開(kāi)閥門(mén)，讓空氣逐漸進(jìn)入玻璃罩內(nèi)，又會(huì)聽(tīng)到鈴聲逐漸變

。（3）推理過(guò)程：玻璃罩內(nèi)空氣越少，傳出的聲音越

；如果玻璃罩內(nèi)抽成真空后，就聽(tīng)不到鬧鐘響鈴的聲音了。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：聲音

（選填“能”或“不能”）在真空中傳播，即聲音的傳播需要

。（5）小明還想利用生活中的物品來(lái)探究真空能否傳聲。如圖所示是暖水瓶的簡(jiǎn)易剖面圖，它的瓶膽夾壁中是真空。他把音樂(lè)賀卡里的電子發(fā)聲器放入瓶中，根據(jù)聽(tīng)到的聲音進(jìn)行判斷。在他設(shè)計(jì)的下列幾組比較因素中最合理的是

A．將同一個(gè)暖水瓶塞上瓶塞和不塞瓶塞進(jìn)行比較B．將同一個(gè)暖水瓶放在近處和遠(yuǎn)處進(jìn)行比較C．用一個(gè)完好的和一個(gè)已經(jīng)漏氣的瓶膽進(jìn)行比較D．將音量大小不同的電子發(fā)聲器先后放入同一個(gè)瓶膽中進(jìn)行比較答案：(1)小(2)大(3)小(4)不能介質(zhì)(5)C【對(duì)點(diǎn)2】如圖所示，小明同學(xué)利用鋼尺來(lái)探究影響音調(diào)高低和響度大小的因素時(shí)，做了以下實(shí)驗(yàn)：（1）在探究聲音響度與振幅的關(guān)系時(shí)，小明將一把鋼尺的一端壓在桌面上，保持鋼尺伸出桌邊的長(zhǎng)度一定，分別用大小不同的力向上撥動(dòng)鋼尺的另一端，鋼尺拍打桌面發(fā)出聲音（如圖所示），發(fā)現(xiàn)向上撥動(dòng)鋼尺的幅度越大，桌面被拍打得越響。根據(jù)上述現(xiàn)象，小明得出了“振幅越大，響度越大”的結(jié)論。你認(rèn)為小明得出結(jié)論所依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的，判斷的理由是________；（2）小明還用鋼尺探究了音調(diào)與頻率關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)他逐漸增加鋼尺伸出桌面的長(zhǎng)度，用大小相等的力撥動(dòng)鋼尺，仔細(xì)聆聽(tīng)鋼尺振動(dòng)發(fā)出聲音后，發(fā)現(xiàn)音調(diào)逐漸變低了，同時(shí)觀察發(fā)現(xiàn)此時(shí)鋼尺振動(dòng)慢了，由此可得結(jié)論是：________；實(shí)驗(yàn)中小明發(fā)現(xiàn)當(dāng)鋼尺伸出桌面超過(guò)一定長(zhǎng)度時(shí)，雖然用同樣的力撥動(dòng)鋼尺，卻聽(tīng)不到聲音了，這是由于________。答案：（1）錯(cuò)誤；見(jiàn)解析（2）見(jiàn)解析；此時(shí)振動(dòng)頻率小于20Hz解析：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)眼睛觀察鋼尺振動(dòng)的幅度，耳朵聽(tīng)鋼尺振動(dòng)產(chǎn)生的響度，我們不是研究桌子振動(dòng)的幅度和桌子的響度，不能收集桌子的聲音。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)他逐漸增加鋼尺伸出桌面的長(zhǎng)度，用大小相等的力撥動(dòng)鋼尺，仔細(xì)聆聽(tīng)鋼尺振動(dòng)發(fā)出聲音后，發(fā)現(xiàn)音調(diào)逐漸變低了，同時(shí)觀察發(fā)現(xiàn)此時(shí)鋼尺振動(dòng)慢了，由此可得結(jié)論是：音調(diào)和物體的振動(dòng)快慢有關(guān)，即物體振動(dòng)越快，音調(diào)越高，物體振動(dòng)越慢，音調(diào)越低。人耳的聽(tīng)覺(jué)范圍是20~20000Hz，鋼尺伸出桌面超過(guò)一定長(zhǎng)度，振動(dòng)很慢，頻率小于20Hz，人耳感覺(jué)不到。1.（龍東改編）在探究聲音的傳播時(shí)，對(duì)課本的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，如圖.（1）為了避免聲音通過(guò)底部固體傳出，利用磁懸浮裝置使發(fā)聲體懸浮于空中，A磁體上端為N極，則B磁體下端為_(kāi)_____極.（2）將內(nèi)部充有少量空氣的氣球口系緊，并懸掛于玻璃罩內(nèi)壁，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)氣球體積變大，說(shuō)明罩內(nèi)氣壓變____.（3）罩內(nèi)空氣不斷減少，最后幾乎聽(tīng)不到聲音了，但發(fā)聲體上方的輕質(zhì)小球照舊跳動(dòng)，說(shuō)明發(fā)聲體仍在_________.（4）本實(shí)驗(yàn)無(wú)法抽成絕對(duì)真空，需在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步推理得出：真空_________傳聲.寫(xiě)出一個(gè)運(yùn)用類似研究方法的實(shí)驗(yàn)：___________.答案：（1）N（2）?。?）振動(dòng)（4）不能；探究牛頓第一定律（或伽利略理想實(shí)驗(yàn)、阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響等）解析：（1）該裝置利用磁懸浮裝置使發(fā)聲體懸浮在空中，則磁體兩個(gè)靠近的磁極之間存在斥力，由同名磁極相互排斥可知，B磁體下端為N極.（2）氣球內(nèi)的氣壓不變，氣球的體積變大，說(shuō)明氣球內(nèi)部的氣壓大于罩內(nèi)的氣壓，故說(shuō)明罩內(nèi)的氣壓變小.2.（四川改編）探究影響音調(diào)的高低有關(guān)因素：裝置事實(shí)如圖（1）所示，某小組同學(xué)在甲、乙、丙、丁四個(gè)相同的玻璃瓶里裝入高度不同的水，來(lái)研究“音調(diào)高低與哪些因素有關(guān)”.首先，小組同學(xué)用嘴貼著瓶口吹氣，發(fā)現(xiàn)甲、乙、丙、丁四個(gè)玻璃瓶會(huì)依次發(fā)出“fa（4）”“mi（3）”“ri”“do（1）”四個(gè)音階不同的聲音，接著小組同學(xué)用橡皮錘輕輕敲擊瓶身，發(fā)現(xiàn)甲、乙、丙、丁四個(gè)玻璃瓶會(huì)依次發(fā)出“do（1）”“ri（2）”“mi（3）”“fa（4）”四個(gè)音階不同的聲音由此現(xiàn)象，回答下列問(wèn)題：步驟（1）同樣的瓶子，如玻璃瓶甲，為什么向瓶口吹氣發(fā)出“fa（4）”的音，而用橡皮錘輕輕敲擊瓶身則發(fā)出“do（1）”的音？小組同學(xué)經(jīng)過(guò)討論后發(fā)現(xiàn)主要是由于______不同.（2）小組同學(xué)由兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象初步得出結(jié)論：______不同，音調(diào)不同.（3）接著，小組同學(xué)又用示波器來(lái)顯示敲擊丙、丁兩瓶身時(shí)的振動(dòng)波形圖，如圖（2）所示，其中圖（a）是敲擊______瓶身的振動(dòng)波形圖，圖（b）是敲擊______瓶身的振動(dòng)波形圖；同時(shí)，小組同學(xué)還發(fā)現(xiàn)由于兩次敲擊時(shí)的用力程度不同，從波形圖上能反映出瓶身發(fā)出的響度也不同，其中敲擊______瓶身的響度大（均填“丙”或“丁”）評(píng)價(jià)（4）小組同學(xué)經(jīng)過(guò)討論還得出可以用此實(shí)驗(yàn)的規(guī)律判斷生活中一些實(shí)例的發(fā)聲體.例如：吹笛子時(shí)，用手堵住笛孔能產(chǎn)生不同的聲音，與上述______實(shí)驗(yàn)的發(fā)聲體是相同的，提著水壺向熱水瓶里灌開(kāi)水聽(tīng)到的聲音會(huì)發(fā)生改變，與上述______實(shí)驗(yàn)的發(fā)聲體是相同的（均填“向瓶口吹氣”或“用錘敲擊瓶身”）2、答案：（1）振動(dòng)物體（2）頻率（3）丙；??；丁（4）向瓶口吹氣；向瓶口歇?dú)饨馕觯海?）用嘴貼著瓶口吹氣，振動(dòng)發(fā)聲的是由于瓶?jī)?nèi)空氣的振動(dòng)發(fā)出的，用橡皮錘輕輕敲擊瓶子的外側(cè)，聲音是由瓶子和瓶?jī)?nèi)水的振動(dòng)發(fā)聲，振動(dòng)物體不同；（2）用嘴貼著瓶口吹氣時(shí)，空氣柱長(zhǎng)度越短，其振動(dòng)越快，音調(diào)越高；用橡皮錘輕輕敲擊瓶子的外側(cè)，水越多，振動(dòng)越慢，音調(diào)越低；發(fā)聲的頻率不同，音調(diào)不同；（3）由圖(1)可知，丙