專題01 聲現(xiàn)象相關實驗（原卷版）

專題01聲現(xiàn)象相關實驗【實驗攻略】備戰(zhàn)2024年中考物理高頻熱點實驗解讀與突破實驗序號實驗名稱實驗要求星級指標1聲音是怎樣產(chǎn)生的探究☆2響鈴鬧鐘真空實驗演示☆3探究音調(diào)和頻率的關系探究☆4觀察聲音的波形演示5聲音的響度與什么因素有關分組探究☆6觀察噪聲，不同樂器發(fā)聲的波形演示7聲音能傳遞信息演示8聲音能傳遞能量演示實驗一：聲音是怎樣產(chǎn)生的（音叉實驗）【實驗目的】探究聲音的產(chǎn)生和傳播【實驗材料】音叉、小錘、鐵架臺、水、細線、乒乓球【實驗步驟】1.將音叉固定在鐵架臺上。2.用小錘敲擊音叉，觀察音叉的振動情況。3.將乒乓球用細線懸掛在音叉旁，用小錘敲擊音叉，觀察乒乓球的運動情況。4.將音叉放入水中，用小錘敲擊音叉，觀察水面的振動情況?！緦嶒灛F(xiàn)象】1.用小錘敲擊音叉時，可以看到音叉在振動。2.將乒乓球用細線懸掛在音叉旁，用小錘敲擊音叉時，可以看到乒乓球被彈開。3.將音叉放入水中，用小錘敲擊音叉時，可以看到水面出現(xiàn)波紋?！緦嶒灲Y論】聲音是由物體振動產(chǎn)生的，振動停止，聲音也停止。聲音可以在空氣和水中傳播。實驗一：聲音是怎樣產(chǎn)生的（紙盒實驗）【實驗名稱】探究聲音的產(chǎn)生【實驗目的】通過觀察和實驗，了解聲音是如何產(chǎn)生的?！緦嶒灢牧稀靠占埡?、橡皮筋、小鼓、豆子【實驗步驟】1.將空紙盒去掉蓋子，用橡皮筋把紙盒固定在小鼓上。2.用手敲擊小鼓，觀察紙盒和豆子的運動情況。3.用手握住紙盒，再次敲擊小鼓，觀察豆子的運動情況?！緦嶒灛F(xiàn)象】1.當敲擊小鼓時，紙盒和豆子會振動。2.當用手握住紙盒時，豆子停止振動?！緦嶒灲Y論】聲音是由物體振動產(chǎn)生的，振動停止，聲音也停止。除此之外，以下的實驗也可以探究聲音的產(chǎn)生：1.說話實驗：當你說話時，將手放在喉嚨上，可以感受到聲帶的振動。這是因為聲帶的振動產(chǎn)生了聲音，通過空氣傳播到耳朵中。2.敲擊鼓面實驗：當你敲擊鼓面時，可以看到鼓面的振動。這是因為鼓面的振動產(chǎn)生了聲音，通過空氣傳播到耳朵中。3.吹口哨實驗：當你吹口哨時，可以看到嘴唇的振動。這是因為嘴唇的振動產(chǎn)生了聲音，通過空氣傳播到耳朵中。【典例1】為研究聲音是如何產(chǎn)生的，小明同學進行系列的實驗研究。（1）如圖甲所示，用豎直懸掛的乒乓球接觸發(fā)聲的音叉時，乒乓球會被彈起，這個現(xiàn)象說明；乒乓球在試驗中起到什么作用？。（2）如圖乙所示，敲擊右邊的音叉，左邊完全相同的音叉會把乒乓球彈起，這個現(xiàn)象說明。（3）若在月球上做上述兩個實驗，實驗乒乓球會彈起。（4）石頭落入水中，產(chǎn)生的水波向四周傳播；發(fā)聲的音叉接觸水面，激起水波向四周傳播。通過水波來研究聲波，這種研究問題的方法為法。A．推理

B．類比

C．控制變量

D．轉(zhuǎn)化【典例2】為了探究聲音產(chǎn)生的原因,小明和小麗一起做了幾個實驗：小明把手放在喉嚨處,大聲講話,感覺喉頭振動了；小麗把發(fā)聲的音叉放在水中,可以激起水花．（1）通過對上面的種種實驗現(xiàn)象的分析,能得出聲音是由產(chǎn)生．（2）小華同學,用手敲鼓,他知道聲音是由鼓面的發(fā)出的,但是他看到鼓面幾乎沒有什么異樣為了使看到的實驗現(xiàn)象更明顯,他在鼓面上撒些小紙團,撒小紙團目的是．（3）小明、小麗等同學在探究上述問題之后,又提出這樣一個問題：聲音是怎樣從發(fā)聲物體傳播到遠處的？針對這一問題,他們經(jīng)過認真地思考,提出了兩種猜想：①聲音要傳播出去,需要別的物質(zhì)做媒介；②聲音要傳播出去,不需要什么物質(zhì)做媒介．究竟哪一種猜想是正確的呢？小明他們進行了如下的實驗：把正在響鈴的手機放在玻璃罩內(nèi),再逐漸抽出玻璃罩內(nèi)空氣的過程中,會聽到鈴聲逐漸．再打開閥門,讓空氣逐漸進入玻璃罩內(nèi),又會聽到鈴聲逐漸．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,就聽不到手機響鈴的聲音了．結論：．由此現(xiàn)象可以推得猜想是正確的．實驗二：響鈴鬧鐘真空實驗【實驗目的】探究真空環(huán)境對聲音傳播的影響【實驗材料】真空罩、響鈴鬧鐘、抽氣裝置【實驗步驟】1.將響鈴鬧鐘放入真空罩中，并確保鬧鐘可以正常工作。2.啟動抽氣裝置，開始抽取真空罩內(nèi)的空氣，觀察鬧鐘的響鈴情況。3.當真空罩內(nèi)的氣壓達到一定程度時，停止抽氣。4.等待一段時間，觀察鬧鐘的響鈴情況?！緦嶒灛F(xiàn)象】1.在真空罩內(nèi)抽取空氣的過程中，鬧鐘的響鈴聲音會逐漸變小，最終完全消失。2.當停止抽氣后，鬧鐘的響鈴聲音會逐漸恢復。【實驗結論】真空環(huán)境可以阻礙聲音的傳播。這是因為聲音的傳播需要介質(zhì)，而真空中缺乏介質(zhì)，所以聲音無法傳播?！镜淅?】如圖所示是探究“聲音的傳播”實驗裝置：（1）交流討論：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；②用抽氣設備抽鐘罩內(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）實驗結論：聲音的傳播需要，聲音在中不能傳播?！镜淅?】為了驗證“聲音的傳播需要介質(zhì)”，小華設計了一套巧妙的實驗裝置：在廣口瓶內(nèi)用細線吊起一部手機，線的末端固定在瓶口的軟木塞上，瓶內(nèi)的空氣可由瓶口的玻璃管抽出，如圖所示。（1）在沒有抽氣時，小華用家里的另一部手機撥打瓶內(nèi)的手機，他（選填“能”或“不能”）聽見瓶內(nèi)手機的鈴聲；（2）小華盡量抽盡瓶中的空氣后，撥打瓶內(nèi)的手機，他聽到瓶內(nèi)手機鈴聲的情況是：（選填“鈴聲變?nèi)酢被颉扳徛曌儚姟保?；?）通過以上兩次實驗的對比，小華得出的結論是：。實驗三：探究音調(diào)和頻率的關系（鋼尺）【實驗目的】探究音調(diào)和頻率的關系【實驗材料】鋼尺【實驗步驟】1.將鋼尺的一端固定在桌子上，另一端懸空。2.用手指輕輕撥動鋼尺，使其振動發(fā)聲。3.改變撥動鋼尺的力度，再次觀察鋼尺振動的頻率和發(fā)出聲音的音調(diào)的變化?！緦嶒灛F(xiàn)象】1.當撥動鋼尺的力度增大時，鋼尺振動的頻率也會增大，發(fā)出的聲音音調(diào)會升高。2.當撥動鋼尺的力度減小時，鋼尺振動的頻率也會減小，發(fā)出的聲音音調(diào)會降低?！緦嶒灲Y論】音調(diào)和頻率之間存在著密切的關系，頻率越高，音調(diào)越高。通過改變鋼尺振動的頻率，可以改變鋼尺發(fā)出的聲音的音調(diào)。實驗三：探究音調(diào)和頻率的關系（音叉）【實驗目的】探究音調(diào)和頻率的關系【實驗材料】音叉、頻率計數(shù)器、示波器【實驗步驟】1.將音叉固定在支架上，用小錘敲擊音叉，使其發(fā)出聲音。2.使用頻率計數(shù)器測量音叉發(fā)出的聲音的頻率。3.改變小錘敲擊音叉的力度，再次測量聲音的頻率，觀察頻率的變化。4.將音叉發(fā)出的聲音輸入到示波器中，觀察波形的變化。【實驗現(xiàn)象】1.當小錘敲擊音叉的力度不同時，音叉發(fā)出的聲音的頻率也會發(fā)生變化。力度越大，頻率越高。2.在示波器中觀察到，音叉發(fā)出的聲音的波形也會隨著頻率的變化而發(fā)生變化。【實驗結論】音調(diào)和頻率之間存在著密切的關系，頻率越高，音調(diào)越高。通過改變音叉的振動頻率，可以改變音叉發(fā)出的聲音的音調(diào)?！镜淅?】某課外興趣小組做了幾個與聲音有關的實驗，如圖所示：（1）如圖甲，用硬紙片在梳子梳齒上劃動，劃動速度越小，發(fā)出聲音的音調(diào)越，說明音調(diào)是由聲源的決定的；（2）如圖乙，保持鋼尺伸出桌面的長度不變，用不同大小的力撥動時，聽到聲音的大小不同，說明響度與發(fā)聲體的有關；若鋼尺伸出桌面的長度變長，用等大的力撥動時，聽到聲音的音調(diào)（升高/降低）。【典例6】探究影響音調(diào)高低的因素過程結論如圖，把鋼尺按在桌面上，一端伸出桌邊。撥動鋼尺，聽聲音并觀察鋼尺振動的快慢；改變鋼尺，再做幾次實驗，發(fā)現(xiàn)物體振動的越快，音調(diào)越。問題討論如圖，重敲同一個音叉時，觀察到乒乓球被彈開的幅度更大?？梢?，發(fā)聲體的越大，響度越大。實驗四：聲音的響度與什么因素有關【實驗目的】探究聲音的響度與什么因素有關【實驗材料】音叉、小錘、乒乓球、鐵架臺、系有細線的乒乓球【實驗步驟】1.將系有細線的乒乓球輕觸正在發(fā)聲的音叉，觀察乒乓球被彈開的幅度。2.用小錘敲擊音叉，使音叉發(fā)出不同響度的聲音，再次觀察乒乓球被彈開的幅度?！緦嶒灛F(xiàn)象】1.當音叉發(fā)出較小響度的聲音時，乒乓球被彈開的幅度較小。2.當音叉發(fā)出較大響度的聲音時，乒乓球被彈開的幅度較大?！緦嶒灲Y論】聲音的響度與發(fā)聲體的振幅有關，振幅越大，響度越大。【典例7】探究聲音的產(chǎn)生與特性過程結論(1)如圖，用小錘敲擊音叉使其發(fā)聲，用其輕觸系在細繩上的乒乓球，發(fā)現(xiàn)乒乓球被彈開，說明發(fā)聲的音叉在．(2)使音叉發(fā)出不同響度的聲音，發(fā)現(xiàn)響度越大時，乒乓球被彈開的幅度越，說明聲音的響度與音叉的振幅有關．(3)增加一個頻率不同的音叉，聽兩個音叉發(fā)聲的音調(diào)高低，通過觀察比較它們振動的不同，可探究決定音調(diào)高低的因素【典例8】隨著生活水平的日益提高，不少場所的裝修會考慮聲學吸音效果。小明同學想比較幾種常見裝修材料的吸音性能，他找來厚度相同的四種小塊材料（聚酯棉、軟木、泡沫塑料和海綿），進行了如圖所示實驗．桌面上放一個玻璃杯，在玻璃杯下分別放上待測試的小塊材料，敲擊玻璃杯，仔細比較玻璃杯發(fā)出的聲音大小。（1）為控制實驗過程中敲擊玻璃杯的力大小相同，小明的做法你認為更合理。A．將懸掛在細線下的小球拉到同一高度釋放去敲擊玻璃杯。B．手拿小錘子，用相同的力度敲擊玻璃杯。（2）小明的實驗數(shù)據(jù)記錄如下表所示：材料種類聚酯棉軟木泡沫塑料海綿玻璃杯發(fā)聲大小最小最大較大較小最強最弱較弱較強你認為表中空格處應填入。（3）小明實驗中的四種材料，僅從吸音性能的角度考慮，最適合隔音墻裝修的是?！揪毩?】在探究聲音的產(chǎn)生與傳播時，小明和小華一起做了下面的實驗；（1）如圖①所示，用懸掛著的乒乓球接觸正在發(fā)聲的音叉，可觀察到它，說明了聲音是由產(chǎn)生的；此探究中懸掛著的乒乓球的作用是；（2）如圖②所示，為了驗證（1）中的探究結論，小華同學用手使勁敲桌子，桌子發(fā)出了很大的聲響，但他幾乎沒有看到桌子的振動，為了明顯地看到實驗現(xiàn)象，你的改進方法是：；（3）如圖③所示，敲響右邊的音叉，左邊完全相同的音叉也會發(fā)聲，并且把泡沫塑料球彈起；該實驗能說明可以傳聲；在月球上（選填“能”或“不能”）看到塑料球彈起；（4）如圖④所示，把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內(nèi)，逐漸抽出其中的空氣，所聽到的聲音將會逐漸；并由此推理可知。【練習2】在探究聲音的產(chǎn)生與傳播時，小明和小華一起做了下面的實驗：（1）如圖①所示，用懸掛著的乒乓球接觸正在發(fā)聲的音叉，可觀察乒乓球動，這說明了；（2）如圖②所示，為了驗證（1）中的探究結論，小華同學用手使勁效桌子，桌子發(fā)出了很大的聲響，但他幾乎沒有看到桌子的振動，為了明顯地看到實驗現(xiàn)象，你的改進方法是：；（3）如圖③所示，敲響右邊的音叉，左邊完全相同的音叉也會發(fā)聲，并且把泡沫塑料球彈起。該實驗能說明可以傳聲；（4）如圖④所示，把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內(nèi)，逐漸抽出其中的空氣，將聽到，并由此推理可知：。【練習3】小明做探究真空是否能傳聲的實驗，如圖所示。(1)如圖，把正在響鈴的電鈴放在玻璃罩內(nèi)，在逐漸抽出玻璃罩內(nèi)空氣的過程中，會聽到鈴聲逐漸；(2)打開閥門，讓空氣逐漸進入玻璃罩內(nèi)，又會聽到鈴聲逐漸；(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，就聽不到電鈴響鈴的聲音了；(4)結論：聲音的傳播需要，真空不能?！揪毩?】某研究小組利用一些長短、粗細不同的琴弦，進行探究“音調(diào)和哪些因素有關”的活動。他們選用的琴弦長度、材料在圖1中已標出[其中琴弦的直徑（即粗細）關系：a=c=d<b]，并且每根琴弦固定在音箱上的松緊程度一致。

（1）若他們想研究“音調(diào)的高低與琴弦長度的關系”應選擇琴弦和（填字母）；（2）若選擇琴弦a和b，則是為了研究；（3）某同學選擇琴弦b和c研究“琴弦音調(diào)高低與材料的關系”，是否可行?，原因是；（4）如圖2所示，是聲音輸入到示波器上時顯示振幅與時間關系的波形。其中聲音音調(diào)相同的是和，響度相同的是和。

【練習5】在學習演奏小提琴的過程中，小明和同學們發(fā)現(xiàn)弦樂器的琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)受很多因素的影響，他們決定對這種現(xiàn)象進行探究，經(jīng)討論后提出以下猜想：猜想一：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)可能與琴弦的材料有關；猜想二：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)可能與琴弦的長短有關；猜想三：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)可能與琴弦的橫截面積有關。為了驗證以上猜想是否正確，他們找到了一些不同規(guī)格的琴弦，如下表：編號琴弦的材料琴弦的長度/cm琴弦的橫截面積/mm2①鋼200.3②鋼0.5③鋼400.5④尼龍絲300.5⑤尼龍絲400.5（1）為了驗證猜想一，應選用這兩根琴弦進行實驗（填編號）；（2）為了驗證猜想二，應選用這兩根琴弦進行實驗（填編號）；（3）為了驗證猜想三，小明選用編號為①、②的琴弦進行實驗，則表中缺少的數(shù)據(jù)應為；（4）該實驗主要采用的實驗方法是?！揪毩?】在學習吉他演奏的過程中，小華發(fā)現(xiàn)琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低是受各種因素影響的，他決定對此進行研究。經(jīng)過和同學們討論，提出了以下猜想：猜想一：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的橫截面積有關猜想二：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的長短有關猜想三：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的材料有關為了驗證上述猜想是否正確，他們找到了表中所列種規(guī)格的琴弦，因為音調(diào)的高低取決于聲源振動的頻率，于是小華又借來一個能夠測量聲源振動頻率的儀器進行實驗。（1）選用編號為A、B、C的琴弦進行實驗，是為了驗證猜想；（2）為了驗證猜想二，應選用編號為、、的琴弦進行實驗；（3）表中有的材料規(guī)格還沒填全，為了驗證猜想三，最好填上該項內(nèi)容。請在表中填上所缺數(shù)據(jù)：①；②；（4）隨著實驗的進行，小華又覺得琴弦音調(diào)的高低，可能還與琴弦的松緊程度有關，為了驗證這一猜想，必須進行的操作是：；（5）該探究實驗采用的物理研究方法是。編號材料銅銅銅銅銅銅鐵尼龍尼龍長度①橫截面積②【練習7】表中是某些介質(zhì)的聲速。

（1）分析表格的信息，推斷聲速大小可能和哪些因素有