最新人教版八年级上册物理 声现象实验易错题Word版 含答案.docx
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最新人教版八年级上册物理声现象实验易错题Word版含答案
一、初二物理声现象实验易错压轴题(难)
1.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的关系是成______(正/反)比.
(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】
(1)通过比较表格中的1和3(或者2和4)可知,,当铝棒长度都为0.71m时,横截面积不同,频率为3500hHz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)由图象可知,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)有同学们将发声的铝棒一端插入水中,铝棒振动,引起水的振动,故可以看到水花四溅;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。
点睛:
探究实验的难点在于对数据的分析能力,认真分析实验数据,得出实验结论,提高分析能力。
2.噪声是一种严重的环境污染,李明想制作一个防噪声的耳罩,他通过比较几种材料(衣服、锡箔纸、泡沫塑料)的隔音性能,来选择一种隔音性能好的材料做耳罩的填充物。
实验器材除了待检测的材料外,还有:
音叉、机械闹钟、鞋盒。
(1)在本实验中适合作声源的是_____,另一个仪器不适合作声源的理由是___
(2)李明将声源放入鞋盒内,在其四周塞满待测填充材料,他设想了以下A、B两种实验方案.你认为最佳的是________方案。
A.让人站在距鞋盒一定的距离处,比较所听见声音的响度
B.让人一边听声音,一边向后退,直至听不见声音为止,比较此处距鞋盒的距离
实验中测得的数据如下表所示,则待测材料中隔音性能最好的是____________。
材料
衣服
锡箔纸
泡沫塑料
响度
较响
较响
弱
距离/m
1.5
3
0.5
(3)实验过程中应将声源响度________(选填“调大”或“调小”),因为铃声响度越大时,人要听不到声音时与声源的距离将越_____(选填大或小),导致实验在教室中难以进行.同时在比较不同材料时铃声响度应____(选填“随材料而改变”或“保持不变”),这种物理方法叫_______。
(4)小红从家中也找出下列一些材料开始探究:
一张报纸、一件羽绒服、一个薄塑料袋、一些泡沫板,李明认为小红选择这些材料直接进行实验存在一个明显问题,不能有效地说明这些材料的隔声性能,请指出这个明显的问题:
_______。
(5)对材料进行科学调整后,他们通过探究得到如下实验数据:
材料
报纸
羽绒服
塑料袋
泡沫板
人听不到声
音的距离/m
8
4
7
5
由此数据可将这些材料隔声性能最好的是____________。
【答案】机械闹钟音叉发出的声音不稳定,不能持续发声B泡沫塑料调小大保持不变控制变量法没有控制材料厚度相同羽绒服
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]机械闹钟,发出的声音稳定,能持续发声,所以选用机械闹钟,而音叉发出的声音不稳定,不能持续发声,所以不选用音叉。
(2)[3]A方案中,由于人耳听到的响度无法测量,只能凭感觉判断,没有可靠的实验数据;
在B方案中,通过比较到鞋盒的距离判断隔音效果,因为距离可以测量,有可靠地实验数据,能够较好的判断隔音效果。
故选B。
[4]由实验数据可知,利用泡沫塑料作为填充物时,在很短的距离时就听不到声音了,所以其隔音效果最好。
(3)[5][6]声音的响度与距离有关,铃声响度越大时,人要听不到声音时与声源的距离将越大,所以要实验在教室中进行需要适当调小声源响度。
[7]比较不同材料时,铃声响度应当控制不变,通过听不到声音时与声源的距离,反映不同材料的隔音性能。
[8]在探究不同材料隔音性能时,控制铃声响度不变的方法是控制变量法。
(4)[9]材料的厚度对隔音效果有影响,实验中没有控制隔音材料的厚度相同。
(5)[10]由表中实验数据可知,用羽绒服做隔音材料时,听不到声音的距离最小,因此,羽绒服的隔音性能最好。
3.在学习吉他演奏的过程中,小明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,他们找来下表的几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)选用编号A、C的两根琴弦进行实验,是为了验证猜想_______;
(3)如果小明还想验证猜想三,则他可以选择编号为_______、_______的琴弦进行实验,此时表中所缺的数据应该填_______.
【答案】AB二CD0.76
【解析】
(1)根据控制变量法的思路,为了验证猜想一,应选择长度和材料相同,而横截面积不同的琴弦,所以应选用编号为A和B的琴弦进行实验;
(2)选用编号A、C的两根琴弦进行实验,材料和横截面积相同,而长度不同,所以是为了验证猜想二;
(3)验证猜想三,同样根据控制变量法的思路,应保证横截面积和长度相同,而材料不同的琴弦进行实验,所以则他可以选择编号为C和D的琴弦进行实验;
则此时表中所缺的数据应该填入和C的横截面积相同,即0.76mm2.
点睛:
关键是实验中控制变量法的应用,当一个结果受多个因素的影响时都使用此方法进行实验,实验时让一个因素变化,而其它因素都控制相等或相同即控制变量.
4.小丽同学在观察小提琴、二胡等乐器的弦振动时猜想:
在弦张紧程度相同的条件下,发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关。
于是小丽找来了各种不同的琴弦,想通过实验进行探究。
琴弦的编号及情况如下表所示:
(1)如果想探究发声时音调与弦的材料的关系,小丽应选择表中编号为________的琴弦。
(2)如果想探究发声时音调与弦的粗细的关系,小丽应选用表中编号为________的琴弦。
(3)通过查阅资料,小丽知道了琴弦的振动频率与琴弦长度的关系如图11所示。
如果小丽的实验无误,则可确定的是编号为________的琴弦一定比编号为________的琴弦振动时音调高。
【答案】④⑤①②③ ⑤
【解析】
【详解】
(1)由表中数据可知,实验编号为④、⑤的琴弦材料,琴弦的粗细、长度相同而材料不同,因此可用来探究:
琴弦发声的音调与弦的材料的关系。
(2)由表中数据可知,实验编号为①、②的琴弦材料,琴弦的材料、长度相同而横截面积不同,因此可用来探究:
琴弦发声的音调与弦的粗细的关系。
(3)在探究琴弦发声的音调与琴弦长度的关系时,需控制琴弦的材料和横截面积相同,而长度不同,表中符合条件的是③、⑤;由图知,琴弦越长,音调越低,③和⑤相比,材料和横截面积相同,③较短,音调较高。
5.观察如图所示实验,请按要求回答:
图甲:
该装置能探究声音是由___________产生的,还能探究声音的__________和__________的关系.
图乙:
敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,说明声音可以在________中传播;左边竖直悬挂的乒乓球跳了起来,可以说明声音能传递_______.
【答案】物体的振动响度振幅空气能量
【解析】
【详解】
图甲:
装置演示的是,当音叉发声时,小球会被弹开,所以能探究声音是由振动产生的;
当音叉响度越大,即振幅越大时,小球被弹开的幅度越大,所以还能探究声音的响度和振幅的关系.
图乙:
敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,因为两音叉并没有接触,中间隔着空气,说明声音可以在空气中传播;
左边竖直悬挂的乒乓球跳了起来,是声波传递的能量对乒乓球做了功,可以说明声音能传递能量.
6.如图所示,某同学用音叉和示波器研究声音的音调与发声体振动的频率关系。
在该实验中,他进行了两次实验,第一次敲击频率为512赫的音叉,第二次用同样的力敲击频率为256赫的音叉,结果听到第一次发出的声音音调较高。
由此可以得到的结论是:
发声体振动的频率越高,音调越_________(选填“高”或“低”)。
图(a)、(b)为该同学观察到的示波器上波形图的疏密情况,其中______________图为第二次实验时的波形图[选填“a”或“b”]。
【答案】高(a)
【解析】
【分析】
根据“第一次敲击频率为512赫的音叉,第二次用同样的力敲击频率为256赫的音叉”可知,本题考查音调,根据音调的影响因素进行求解。
【详解】
[1]由于第一次敲击频率为512赫的音叉,第二次用同样的力敲击频率为256赫的音叉,结果听到第一次发出的声音音调较高,所以发声体振动的频率越高,音调越高;
[2]示波器波形图上相等的距离内,(a)图波形稀疏,振动频率低,(b)波形较为密集,振动频率高,第二次实验振动频率低于第一次实验,因此图为第二次实验时的波形图(a)。
7.探究影响音调的高低有关因素:
装置
事实
如图
(1)所示,某小组同学在甲、乙、丙、丁四个相同的玻璃瓶里装入高度不同的水,来研究“音调高低与哪些因素有关”.首先,小组同学用嘴贴着瓶口吹气,发现甲、乙、丙、丁四个玻璃瓶会依次发出“fa(4)”“mi(3)”“ri”“do
(1)”四个音阶不同的声音,接着小组同学用橡皮锤轻轻敲击瓶身,发现甲、乙、丙、丁四个玻璃瓶会依次发出“do
(1)”“ri
(2)”“mi(3)”“fa(4)”四个音阶不同的声音由此现象,回答下列问题:
步骤
(1)同样的瓶子,如玻璃瓶甲,为什么向瓶口吹气发出“fa(4)”的音,而用橡皮锤轻轻敲击瓶身则发出“do
(1)”的音?
小组同学经过讨论后发现主要是由于______不同.
(2)小组同学由两次实验现象初步得出结论:
______不同,音调不同.
(3)接着,小组同学又用示波器来显示敲击丙、丁两瓶身时的振动波形图,如图
(2)所示,其中图(a)是敲击______瓶身的振动波形图,图(b)是敲击______瓶身的振动波形图;同时,小组同学还发现由于两次敲击时的用力程度不同,从波形图上能反映出瓶身发出的响度也不同,其中敲击______瓶身的响度大(均填“丙”或“丁”)
评价
(4)小组同学经过讨论还得出可以用此实验的规律判断生活中一些实例的发声体.例如:
吹笛子时,用手堵住笛孔能产生不同的声音,与上述______实验的发声体是相同的,提着水壶向热水瓶里灌开水听到的声音会发生改变,与上述______实验的发声体是相同的(均填“向瓶口吹气”或“用锤敲击瓶身”)
【答案】振动物体频率丙丁丁向瓶口吹气向瓶口歇气
【解析】
【详解】
[1]用嘴贴着瓶口吹气,振动发声的是由于瓶内空气的振动发出的,用橡皮锤轻轻敲击瓶子的外侧,声音是由瓶子和瓶内水的振动发声,振动物体不同;
[2]用嘴贴着瓶口吹气时,空气柱长度越短,其振动越快,音调越高;用橡皮锤轻轻敲击瓶子的外侧,水越多,振动越慢,音调越低;发声的频率不同,音调不同;
[3]由图
(1)可知,丙比丁中水多,用橡皮锤轻轻敲击瓶子外侧时,丙中水多,振动的频率低,由图
(2)可知,(a)的频率低,则(a)是敲击丙瓶身的振动波形图;
[4]同理可知(b)是敲击丁瓶身的振动波形图;
[5]由图
(2)可知,(b)的振幅较大,说明敲击丁瓶身的响度大;
[6]吹笛子时,用手堵住笛孔能产生不同的声音,是靠改变空气柱的长度来改变音调的,与向瓶口吹气实验的发声体是相同的;
[7]提着水壶向热水瓶里灌开水时,随着水的灌入,空气柱越来越短,振动的频率越来越高,与向瓶口吹气实验的发声体是相同的。
8.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。
9.为了探究声音产生和传播的条件,有人建议利用以下几个实验现象.如图所示.
A.使正在发声的音叉接触水面,水面溅起水花.
B.借肋于仪器观察不同乐器发出声音的图象不同.
C.放在钟罩内的闹钟正在响铃,把钟罩内的空气抽出一些后,铃声明显减小.
D.用一张硬纸片先后在木梳的齿上划过,一次快些,一次慢些,听声音的变化.
(1)你认为,能说明声音产生和传播条件的两个实验现象是________.(选填字母)
(2)其他现象虽然不能说明声音和传播产生的条件,但是分别说明了什么问题?
①________(选填字母)说明________.
②________(选填字母)说明________.
【答案】A、CB不同乐器发出声音的音色不同D两次划动纸片发出的声音音调不同
【解析】
解:
A、使正在发声的音叉接触水面,水面溅起水花,能够说明声音产生的条件是物体的振动;
B、借肋于仪器观察不同乐器发出声音的图象不同,说明不同发声体的音色不同;
C、放在玻璃钟罩内的闹钟正在发声,把玻璃罩内的空气逐渐向外抽时,听到的声音逐渐减弱,是因为真空不能传声.由此可知,声音的传播需要介质;
D、拿一张硬纸片,让它在木梳齿上划过,一次快些,一次慢些,第一次木梳齿的振动频率比第二次快,所以第一次比第二次听到的声音高,说明音调高低和发声体的振动频率有关.
(1)能说明声音产生和传播条件的两个实验现象是A和C;
(2)其他现象虽然不能说明声音和传播产生的条件,但是分别说明了
①B说明不同乐器发出声音的音色不同;②D说明了两次划动纸片发出的声音音调不同.
故答案为
(1)A、C;
(2)①B;不同乐器发出声音的音色不同;
②D;两次划动纸片发出的声音音调不同.
【点评】解决此类问题要结合声音产生和传播条件、声音的特征等知识进行解答.
10.在学习吉他演奏的过程中,小明发现琴弦发出声音的音调高低受各种因素影响,经过与同学们讨论,提出了以下猜想:
猜想1:
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2:
琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关.
为了验证上述猜想是否正确,他们找到下表列出的几种规格的琴弦进行实验.则:
(1)为验证猜想1,应选编号为_________和_________的琴弦进行探究.
(2)为验证猜想2,应选编号为_________和_________的琴弦进行探究.
(3)随着实验的进行,小丽又觉得琴弦音调的高低还可能与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,请写出你的操作过程:
________________________.
【答案】ABCE选择一根琴弦,调节弦的松紧程度不同,用相同的力拨动它,听它发出声音的音调高低
【解析】
由于影响琴弦发出声音的音调高低的因素不唯一,所以当采用控制变量法.
(1)为了验证猜想1,即探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的横截面积的关系时,应控制琴弦的长度和材料不变,所以,可选择长度和材料都相同,而横截面积不同的琴弦A、B进行研究;
(2)为验证猜想2,即探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的长短的关系时,应选择横截面积和材料都相同,而长度不同的琴弦C、E进行研究;
(3)探究琴弦音调的高低还与琴弦的松紧程度有关,控制琴弦的长度、横截面积、材料都不变,改变两者的松紧,比较音调的高低.
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