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^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)放一個正在發(fā)聲音樂鬧鈴，鐘罩底部插上玻璃管的軟木塞，感覺此時你能不能聽到音樂。(2)用抽氣設(shè)備抽鐘罩內(nèi)空氣，在抽氣的過程中，比較你聽到音樂聲將會有什么變化。(3)取下抽氣機(jī)，慢慢向鐘罩內(nèi)進(jìn)氣，比較你聽到音樂聲將會有什么變化。(4)請推理：如果把鐘罩內(nèi)空氣完全抽出我們還能不能聽到音樂聲音。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^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，撥動鋼尺，聽它振動發(fā)出的聲音，同時注意鋼尺振動的快慢。（2）改變鋼尺伸出桌邊的長度，再次撥動，使鋼尺每次的振動幅度大致相同，聽它振動發(fā)出的聲音，同時注意鋼尺振動的快慢。（3）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：尺子伸出桌面的長度越短振動越快，發(fā)出聲音的音調(diào)越高。3.【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）音調(diào)的高低與振動頻率有關(guān)。（2）發(fā)聲體振動越快，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^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，撥動鋼尺，聽它振動發(fā)出的聲音，同時注意鋼尺振動的幅度。（2）控制鋼尺伸出桌邊的長度不變，用力再次撥動，聽它振動發(fā)出的聲音，同時注意鋼尺振動的幅度。（3）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：尺子振動幅度越大，發(fā)出聲音的響度越大。3.【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）聲音的響度與振動幅度有關(guān)。（2）發(fā)聲體振動幅度越大，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)中對于多因素(多變量)的問題，每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物的影響。（2）應(yīng)用例子：探究聲音的響度與振幅關(guān)系時，控制尺子伸出桌面長度不變。探究聲音的音調(diào)與頻率關(guān)系時，控制撥打尺子的振幅不變。【典例1】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，放一個正在發(fā)聲的音樂鬧鈴，此時我們能聽到音樂；用抽氣設(shè)備抽鐘罩內(nèi)空氣，在抽氣的過程中，你聽到音樂聲將會______（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”）聽到聲音；③實(shí)驗(yàn)結(jié)論：聲音的傳播需要______；④通常人們會從噪聲的產(chǎn)生、傳播及接收三個環(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）。A.摩托車安裝消聲器 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)校附近禁止汽車鳴笛答案：①變?、诓荒堍劢橘|(zhì)④C解析：①用抽氣機(jī)將瓶內(nèi)的空氣抽出，在抽氣機(jī)向外抽氣的過程中，能傳播聲音的空氣越來越少，所以音樂聲會逐漸變小。②如果把瓶中的空氣完全抽出來，瓶內(nèi)就成了真空，沒有了將聲音傳出瓶外的介質(zhì)，所以我們不能聽到音樂聲。③以上實(shí)驗(yàn)說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，故可以在傳播過程中減弱噪聲，故C符合題意；D.學(xué)校附近禁止汽車鳴笛可以在聲源處減弱噪聲，故D不符合題意。故選C。【典例2】某課外興趣小組做了幾個與聲音有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，如圖所示：（1）用硬卡紙撥動塑料梳的梳齒硬卡紙_____發(fā)聲音；（2）同一紙片，以同一的速度劃過甲、乙兩把長度相同的塑料梳，發(fā)現(xiàn)_____（選填“甲”或“乙”）塑料片振動頻率_____（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塑料梳的梳齒，聽到聲音的_____會發(fā)生顯著的變化（填聲音特性的名稱）。答案：（1）振動（2）乙；快（3）音色解析：（1）聲音是由物體的振動產(chǎn)生的，用硬卡紙撥動塑料梳的梳齒，硬卡紙振動發(fā)出聲音。（2）由于音調(diào)與物體振動的頻率有關(guān)，即其高低與物體振動的快慢有關(guān)，由于甲圖的梳子齒比較稀少，而乙圖梳子齒比較密，故劃動時，乙圖振動的快，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塑料梳的梳齒，聽到聲音的音色會發(fā)生顯著的變化，原因是聲源的材料不同?！緦c(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。在這一過程中，會聽到鈴聲逐漸變

。（2）再打開閥門，讓空氣逐漸進(jìn)入玻璃罩內(nèi)，又會聽到鈴聲逐漸變

。（3）推理過程：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探究真空能否傳聲。如圖所示是暖水瓶的簡易剖面圖，它的瓶膽夾壁中是真空。他把音樂賀卡里的電子發(fā)聲器放入瓶中，根據(jù)聽到的聲音進(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．將同一個暖水瓶塞上瓶塞和不塞瓶塞進(jìn)行比較B．將同一個暖水瓶放在近處和遠(yuǎn)處進(jìn)行比較C．用一個完好的和一個已經(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【對點(diǎn)2】如圖所示，小明同學(xué)利用鋼尺來探究影響音調(diào)高低和響度大小的因素時，做了以下實(shí)驗(yàn)：（1）在探究聲音響度與振幅的關(guān)系時，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度一定，分別用大小不同的力向上撥動鋼尺的另一端，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)時他逐漸增加鋼尺伸出桌面的長度，用大小相等的力撥動鋼尺，仔細(xì)聆聽鋼尺振動發(fā)出聲音后，發(fā)現(xiàn)音調(diào)逐漸變低了，同時觀察發(fā)現(xiàn)此時鋼尺振動慢了，由此可得結(jié)論是：________；實(shí)驗(yàn)中小明發(fā)現(xiàn)當(dāng)鋼尺伸出桌面超過一定長度時，雖然用同樣的力撥動鋼尺，卻聽不到聲音了，這是由于________。答案：（1）錯誤；見解析（2）見解析；此時振動頻率小于20Hz解析：（1）實(shí)驗(yàn)時眼睛觀察鋼尺振動的幅度，耳朵聽鋼尺振動產(chǎn)生的響度，我們不是研究桌子振動的幅度和桌子的響度，不能收集桌子的聲音。（2）實(shí)驗(yàn)時他逐漸增加鋼尺伸出桌面的長度，用大小相等的力撥動鋼尺，仔細(xì)聆聽鋼尺振動發(fā)出聲音后，發(fā)現(xiàn)音調(diào)逐漸變低了，同時觀察發(fā)現(xiàn)此時鋼尺振動慢了，由此可得結(jié)論是：音調(diào)和物體的振動快慢有關(guān)，即物體振動越快，音調(diào)越高，物體振動越慢，音調(diào)越低。人耳的聽覺范圍是20~20000Hz，鋼尺伸出桌面超過一定長度，振動很慢，頻率小于20Hz，人耳感覺不到。1.（龍東改編）在探究聲音的傳播時，對課本的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，如圖.（1）為了避免聲音通過底部固體傳出，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______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)過程中發(fā)現(xiàn)氣球體積變大，說明罩內(nèi)氣壓變____.（3）罩內(nèi)空氣不斷減少，最后幾乎聽不到聲音了，但發(fā)聲體上方的輕質(zhì)小球照舊跳動，說明發(fā)聲體仍在_________.（4）本實(shí)驗(yàn)無法抽成絕對真空，需在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步推理得出：真空_________傳聲.寫出一個運(yùn)用類似研究方法的實(shí)驗(yàn)：___________.答案：（1）N（2）小（3）振動（4）不能；探究牛頓第一定律（或伽利略理想實(shí)驗(yàn)、阻力對物體運(yùn)動的影響等）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，說明氣球內(nèi)部的氣壓大于罩內(nèi)的氣壓，故說明罩內(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、丁四個相同的玻璃瓶里裝入高度不同的水，來研究“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、丁四個玻璃瓶會依次發(fā)出“fa（4）”“mi（3）”“ri”“do（1）”四個音階不同的聲音，接著小組同學(xué)用橡皮錘輕輕敲擊瓶身，發(fā)現(xiàn)甲、乙、丙、丁四個玻璃瓶會依次發(fā)出“do（1）”“ri（2）”“mi（3）”“fa（4）”四個音階不同的聲音由此現(xiàn)象，回答下列問題：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)又用示波器來顯示敲擊丙、丁兩瓶身時的振動波形圖，如圖（2）所示，其中圖（a）是敲擊______瓶身的振動波形圖，圖（b）是敲擊______瓶身的振動波形圖；同時，小組同學(xué)還發(fā)現(xiàn)由于兩次敲擊時的用力程度不同，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”）評價（4）小組同學(xué)經(jīng)過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，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水聽到的聲音會發(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）振動物體（2）頻率（3）丙；?。欢。?）向瓶口吹氣；向瓶口歇?dú)饨馕觯海?）用嘴貼著瓶口吹氣，振動發(fā)聲的是由于瓶內(nèi)空氣的振動發(fā)出的，用橡皮錘輕輕敲擊瓶子的外側(cè)，聲音是由瓶子和瓶內(nèi)水的振動發(fā)聲，振動物體不同；（2）用嘴貼著瓶口吹氣時，空氣柱長度越短，其振動越快，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