一、初二物理 声现象实验易错压轴题(难)
1.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.
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.
?1?他们用“土电话”能实现10m间的通话,这表明________. ?2?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________.
?3?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:a?c?d?b),并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致.
?4?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“a”、
“b”、“c”或“d”中选两根).
②若选择琴弦a和b,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 a、c 材料粗细 【解析】 【分析】 【详解】
(1他们用“土电话”能实现10m间的通话,是因为固体能够传声,即这表明固体能够传声.
?2?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.
?4?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a和b,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.如图所示,小明和小刚用细棉线连接了两个纸杯制成了一个“土电话”。
⑴他们用“土电话”能实现10m间的通话,这表明 ___________。且传播速度要 _____填大于、小于)液体、气体中的速度。
⑵相距同样远,讲话者以相同的响度讲话,如果改用细金属丝连接“土电话”,则听到的声音就大些。这一实验表明:__________________________。
⑶如果用“土电话”时,另一个同学捏住棉线的某一部分,则听的一方就听不到声音了,这是由于______ 。
⑷如果在用“土电话”时,线没有拉直而处于松驰状态,则听的一方通过棉线(选填“能”或“不能”)____________ 听到对方的讲话。
【答案】 固体能够传声 大于 固体传声的响度与材料有关 振动停止,发声停止 不能 【解析】⑴他们用“土电话”能实现10m间的通话,这表明固体能够传声;
声音在固体中传播速度最快,有液体中次之,在气体最慢,所以在“土电话”中传播速度要大于液体、气体中的速度。
⑵相距同样远,讲话者以相同的响度讲话,改用细金属丝连接“土电话”,听到的声音就大些。可以说明金属丝的传声效果更好,即固体传声的响度与材料有关。
⑶如果用“土电话”时,另一个同学捏住棉线的某一部分,则听的一方就听不到声音了,是因为,声音在“土电话”也以振动的方式传播,捏住棉线时,振动停止,所以就听不到
声音了。
⑷松弛的线不容易振动,也不能传递声音,所以在用“土电话”时,线没有拉直而处于松驰状态,另一方听不到声音。
4.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 2 3 4 71 78 71 78 2.9 2.9 5.2 11.7 3500 3146 3530 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 1 2 铝棒长度l/10-2m 50 71 频率f/Hz 5000 3500 铝棒长度倒数(m1) 2 1.4 1l1l-
3 4 5 78 91 105 3146 2700 2375 1.28 1.1 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。
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5.请阅读下面一段短文后,认真思考并回答有关问题.如图所示,小明和小刚用细棉线连接了两个可乐饮料的纸杯制成了一个“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,讲话者以相同的响度讲话,如果改用细金属丝连接“土电话”,则听到的声音的响度就________(选填“大”、“小”)些。
(3)如果用“土电话”时,另一个同学捏住棉线的某一部分,则听的一方几乎就听不到声音了,这是由于________。
(4)某研究小组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“音调与哪些因素有关”的活动。他们选用的琴弦长度、材料在图中已标出(其中琴弦的的直径关系:a=c=d<b),并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致。
①若他们想研究“音调的高低与琴弦长度”的关系应选择琴弦________选填符号)。 ②若选择琴弦a和b,则是为了研究音调与琴弦________的关系。
③若有同学选择c和d进行研究,并推理得出:琴弦长度越长,振动越慢,音调就越低的结论。该同学探究过程中存在什么问题?________ 。
④两位同学还可以选择琴弦________ (选填符号),研究“琴弦音调高低与材料的关系”。 【答案】(1)固体能传播声音; (2)大;
(3)捏住线振动停止,发声也停止;
(4)①a、d;②音调的高低与琴弦粗细的关系;③没有控制材料相同;④a、c. 【解析】
试题分析:(1)细棉线是固体,能实现通话,说明固体也是传声的一种介质.(2)因为相距同样远,且说话的响度也相同,但改用金属丝连接土电话,听到的声音大,唯一的原因肯定就是金属丝的传声性能比棉线的好,听到的声音的响度就大.(3)说话声引起棉线振动,棉线把这种振动由近及远地传到远方,如果用手捏住棉线的某一部分,则振动就会停止,也就听不到声音了.(4)①研究音调高低和琴弦长度的关系,保持材料和粗细相同.选择a和d.②选择a和b,材料和长度相同,探究音调高低跟粗细的关系.③选择c和d,不能探究音调高低的影响因素,因为琴弦的材料、长度都不相同,无法进行控制变量.④选择a和c,长度和粗细相同,探究音调高低跟材料的关系.故答案为:(1)固体可以传声 (2)大 (3)捏住线,线停止了振动 (4) a d 粗细 没有控制材料相同 a c 考点:声音的传播条件;频率及音调的关系.
6.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:________.
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