上海头桥中学物理声现象实验(篇)(Word版 含解析)

一、初二物理声现象实验易错压轴题（难）

1．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，他决定对此进行研究。经过和同学们讨论，提出了以下猜想：

猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关。

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，他们找到了下表所列9种规格的琴弦进行实验。

（1）为了验证猜想一，应选用编号为_______________的琴弦进行实验。

（2）为了验证猜想二，应选用编号为_______________的琴弦进行实验。

（3）表中有的材料规格还没填全，为了验证猜想三，必须知道该项内容。请在表中填上所缺数据_____,___。

（4）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，为了验证这一猜想他还需进行操作是__________________。

【答案】ABC ADF 80 1.02 选定某一根琴弦，调节它的松紧程度，比较音调是否变化【解析】

【详解】

(1)[1]为了验证猜想一，即要保证材料和长度相同，横截面积不同，观察编号A、B、C的数据，它们的材料都是铜，长度都是60cm，横截面积不同，这三种规格的琴弦符合要求；(2)[2]为了验证猜想二，即要保证材料和横截面积相同，长度不铜，观察编号A、D、F的数据，它们的材料都是铜，横截面积都是0.76 mm2，长度不铜，这三种规格的琴弦符合要

求；

(3)[3][4]为了验证猜想三，即要保证长度和横截面积相同，材料不同，观察G、H可知，它们长度都是80cm，横截面积都是1.02 mm2，一个是钢材料，另一个是尼龙材料，此时编号E材料是铜，只要长度也是80cm，横截面积也是1.02 mm2即可验证猜想三；

(4)[5]为了验证这一猜想，他需要选定某一根琴弦，调节它的松紧程度，比较音调是否变化。

2．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，他决定对此进行研究。经过和同学们讨论，提出了以下猜想：

猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关

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，他们找到了下表所列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。

(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)表中有的材料规格还没填全，为了验证猜想三，必须知道该项内容。请在表中填上所缺数据_______、_______。

(3)本探究实验中研究方法是：__________________

【答案】A B C A D F80 1.02控制变量法

【解析】

【详解】

(1)[1][2][3]为了验证猜想一，即音调高低可能与横截面积有关，需要保持琴弦的长短和琴弦的材料不变，从表格的数据可以看出，编号A、B、C符合要求，它们的材料相同，都是铜，长度相同，都是60cm，只是横截面积不同；

[4][5][6]为了验证猜想二，即音调高低可能与长短有关，需要保持琴弦的材料和琴弦的横截

面积不变，从表格的数据可以看出，编号A、D、F符合要求，它们的材料相同，都是铜，横截面积也相同，长短不同；

(2)[7]为了验证猜想三，即音调高低可能与琴弦的材料有关，从表格的数据可以看出，编号

G、H的长度和横截面积都相同，只是材料不同，和J作对比，只需要长度也是80cm、横截面积也是1.02mm2即可；

(3)[8]本探究实验过程中，三个变量，保持其中两个量不变，对比第三个量的变化与音调高低的关系，这是用到了控制变量法。

3．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==<），并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致．

系：a c d b

()4①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．

()4①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．

4．

（1）由图（a）可知当线轴的甲轮刚接触到棉布时，其速度的大小将（变小/不变/变大），而乙轮的速度不变；

（2）从图（a）、（b）两种类似现象可知，光由空气斜射入玻璃时而发生折射现象的原因可能是．

（3）下列几个研究案例中与本题的研究方法相同的是…

A．用水波来形象地认识声波；

B．探究蒸发快慢与哪些因素有关；

C．在探究发声的音叉是否在振动时，将一个乒乓球靠近它，观察到乒乓球被弹开；D．将闹钟放在钟罩内，通过抽气来探究声音能否在空气中传播．

【答案】（1）变小；（2）光由空气进入水中的速度变慢了；（3）A．

【解析】试题分析：（1）要解决此题，需要掌握阻力对物体运动的作用．同时要知道若物体不受力，将保持原来的运动状态不变．

（2）分析（a）和（b），要注意从中找出相同点，总结规律．（a）发生折射是由于速度发生了变化，从（a）联想（b）的原因．

（3）要解决此题需要知道类比法．将物理现象与生活现象类比，找出它们的相同点．更容易理解．

解：（1）在滚动过程中，由于甲首先到达细布，受到摩擦力而速度变小；乙此时仍在光滑的木板上，由于不受摩擦，所以乙的速度不变．

（2）从（a）图看，由于甲端的运动速度发生了变化，甲端的运动方向发生了偏折，所以（b）中光线的传播方向发生了变化，可能是由于光的传播速度发生了变化，即可能是光由空气进入水中的速度变慢了．

（3）此题这种研究方法为类比法，在前面电学中，将水流类比为电流、水压类比为电压、通过水波认识声波等都属于此种研究方法．选项B探究蒸发快慢与哪些因素有关运用了控制变量法；选项C在探究发声的音叉是否在振动时，将一个乒乓球靠近它，观察到乒乓球被弹开，运用了转换法；选项D将闹钟放在钟罩内，通过抽气来探究声音能否在空气中传播，运用了理想实验法．故只有A符合题意．

故答案为：（1）变小；（2）光由空气进入水中的速度变慢了；（3）A．

【点评】此题主要考查了学生接受新知识的能力，在此题中关键要找出生活现象和物理现象的相同点，运用类比法将知识进行迁移，这也是我们学习能力的一种体现，在平时要注

意总结．

5．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。

(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1

l

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__________。

4912700 1.1

510523750.95

(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1

l

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。

6．创新实验小组的同学发现一只手捏住一根表面光滑的实心铝棒的中间部位，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，而且在不同情况下铝棒发声的频率是不同的。同学们讨论后设计出探究铝棒发声频率的影响因素的实验。

（猜想与假设）

猜想一：铝棒发声的频率可能和铝棒的横截面积有关。猜想二：铝棒发声的频率可能和铝棒的长度有关。

（设计实验与进行实验）

同学们找到不同规格的铝棒、虚拟示波器等器材进行探究。同学们选择 5 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在下面的表格中。

实验铝棒铝棒长度L/cm铝棒橫截面积S/mm2频率f/Hz

171293500

278293146

371523530

471753112

5105292693

（交流分析）

(1)分析表格中实心铝棒1、3、4的数据，可知铝棒的______相同时，铝棒的横截面积越大，发声频率越______（选填“高”或“低”）；

(2)为了验证猜想二，应分析表格中实心铝棒______的三组数据，可得出的结论是______。【答案】长度低 1、2、5 横截面积相同时，铝棒的长度越长，频率越低

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]由表格中实心铝棒1、3、4的数据可知，铝棒的长度是相同的，铝棒的横截面积越大，发声频率越低。

(2)[3][4]探究铝棒发声的频率可能和铝棒的长度有关时，应控制横截面积相同，长度不同，故应选择1、2、5；由数据可知，长度越长，发声频率越低。

7．声音与人的生活息息相关，为了认识声音，某实践活动小组设计了以下实验对声音进行探究：

(1)用一组相同的瓶子盛上不等量的水就可以组成一个“乐器”，通过敲击瓶子就可以演奏出优美动听的乐曲。被敲击的瓶子发出的音符与瓶中空气柱长度的对应关系如图1，由图可知音调的高低与空气柱长度的关系是____；

(2)往热水瓶或杯子里倒水，有经验的人不用看，就可以根据声音判断水是否快倒满了，这是因为____；

(3)在图2中，小明与小刚用细棉线连接了两个纸杯，制成了一个“土电话”。他们用“土电话”能实现10m间的通话，如果改用细金属丝连接土电话，则听到的声音就大些。这一实验现象表明____。

(4)如图3所示，在做真空是否传声的实验中，随着玻璃罩内的空气被逐渐抽出，电铃的声音将逐渐变小直至听不到。这个实验证明了____________。

(5)某同学在做实验时虽然听到的铃声逐渐变小，但始终都能听到铃声，请你分析原因可能是：_____________________。

【答案】空气柱的长度越长，音调越高水快倒满时发出声音的音调较高金属丝的传声性能比棉线好真空不能传声玻璃钟罩内还有空气

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]据图可知，敲瓶子时是瓶子和水共同振动产生的，水越多，瓶子质量越大，振动越慢音调越低；故空气柱的长度越长，音调越高。

(2)[2]往热水瓶或杯子里灌水时，是由热水瓶或杯子内的空气柱振动发出声音，水越来越多，空气柱越来越短，越容易振动，音调越高。所以可以通过发出声音的音调来判断热水瓶或杯子中水的多少。

(3)[3]在图2中，小明与小刚用细棉线连接了两个纸杯，制成了一个“土电话”。他们用“土电话”能实现10m间的通话，如果改用细金属丝连接土电话，则听到的声音就大些。这一实验现象表明金属丝的传声性能比棉线好。

(4)[4]在做真空是否传声的实验中，随着玻璃罩内的空气被逐渐抽出，电铃的声音将逐渐变小直至听不到。这个实验证明了真空不能传声。

(5)[5]某同学在做实验时虽然听到的铃声逐渐变小，但始终都能听到铃声，原因可能是玻璃钟罩内还留有空气。

8．如图所示，一个正在发声的警报器置于密闭的玻璃罩内悬浮（与玻璃罩、底座没有接触），阿恩能听到警报器的声音。

步骤l:开启抽气泵后，阿恩听到警报器的声音逐渐变弱。

步骤2:关停抽气泵，玻璃罩内传出微弱的声音；再放进空气时，声音又逐渐变强。多次重复上述实验，均有上述实验现象。

（1）上述实验说明了：影响声音强弱的因素是_______________________；

（2）阿恩从气泵说明书上了解到：抽气泵无法把玻璃罩内空气全部抽出。根据上述实验和信息，能否直接得出结论：“真空不能传声”?

答:__________，判断的依据是_____________________

【答案】玻璃罩内空气的密度（多少、稀薄程度）不能玻璃罩内无法实现真空，阿恩始终能听到声音

【解析】

【详解】

（1）没抽空气之前，声音能通过空气传播出来。开始抽空气，声音开始变小。说明玻璃罩内空气的密度（多少、稀薄程度）能影响声音的强弱；

（2）抽气泵无法把玻璃罩内空气全部抽出，即玻璃罩内无法实现真空。所以根据上述实验和信息，不能能直接得出结论“真空不能传声”的结论。

9．在学习《声的世界》时，有几个相关的实验

（1）如图 1 所示，当敲响音叉后用悬吊着的乒乓球接触发声的叉股时，乒乓球会被弹起，这个实验说明一切正在发声的物体都在________；在实验中，乒乓球的作用是

_________________________，我们把不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象；这种物理方法称为___________法．（选填“转换”或“归纳”或“控制变量”法）

（2）如图 2 所示，将一把钢尺压在桌面上，一部分伸出桌面，用手拨动其伸出桌外的一端，轻拨与重拨钢尺，则钢尺发出声音的_______不同；改变钢尺伸出桌面的长度，保持尺的振动幅度不变，则钢尺发出声音的_______不同．（均选填“响度”、“音调”和“音色”．）

【答案】振动将微小的振动放大转换响度音调

【解析】

【分析】

（1）声音是由物体振动产生的，在探究声音的振动时，通过乒乓球来放大音叉的振动，属

转换法的运用；

（2）声音的响度与发声体的振幅有关，声音的音调与发声体振动的频率有关．

【详解】

(1)图1中，当敲响音叉后用悬吊着的乒乓球接触发声的叉股时，乒乓球会被弹起，这个实验说明一切正在发声的物体都在振动；用乒乓球的振动呈现音叉的振动，可以将微小的振动放大，便于观察。在实验中，我们把不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象，这种物理方法称为转换法；

(2)图2中，将一把钢尺压在桌面上，一部分伸出桌面，用手拨动其伸出桌外的一端，轻拨与重拨钢尺，则钢尺振动的幅度不同，出声音的响度不同；

改变钢尺伸出桌面的长度，保持尺的振动幅度不变，则钢尺振动的频率不同，发出声音的音调不同。

10．在“探究响度与什么因素有关”的实验中：

（1）如图甲，当用橡皮锤敲击音叉时，既能听到音叉发出的声音，又能观察到乒乓球弹起一个较小的幅度，乒乓球在实验中起到的作用是将不易观察到的音叉的振动转化为乒乓球的振动。这种思维方法叫做________（填“控制变量法”、“转换法”）。

（2）实验中若加大敲击音叉的力度，听到音叉发声的响度更大同时看到乒乓球弹起一个更大的幅度。由此可初步得出的结论是：声音的响度随________的增大而增大。

（3）如图乙所示，用小锤敲击右边音叉，左边音叉也发声，乒乓球弹起，该实验现象能说明____________（多选）。

A．声音的音调与振动频率有关

B．声波可以在空气中传播

C．声波能传递能量

D．声音在固体中传播速度比气体中快

（4）假设宇航员在月球上做乙实验，则左边音叉边乒乓球会不会弹起？原因是什么？答：_______________________。

【答案】转换法振幅BC不会弹起，因为月球上没有空气，真空不能传声。

【解析】

【详解】

(1)用乒乓球的振动呈现音叉的振动,可以将微小的振动放大,便于观察这种思维方法叫转换法;

(2)加大敲击音叉的力度时音叉振动的幅度变大,听到声音的响度变大,乒乓球弹起的幅度变大;

(3)用小锤敲击右边音叉,左边音叉也发声,乒乓球弹起,该实验现象能说明声波可以在空气中传播,声波能传递能量;，故BC选项符合题意。

(4)声音的传播需要介质,真空不能传声,月球上没有空气,在月球上做乙实验声音不会传到左边的音叉,故左边音叉边乒乓球会不会弹起;

【点睛】

(1)声音是由物体振动产生的,但这种振动往往不易观察,需要将实验效果进行“放大”;

(2)声音的响度与振动幅度有关,振幅越大,响度越大,振幅越小,响度越小;

(3)声音的传播需要介质,真空不能传声;声音能传递信息和能量;