思维特训(四)　声音的探究

1、.思维特训四声音的探究|典|例|分|析| 识别和区分探究的目的例 1为了探究声的产生条件，有人建议利用以下几个实验现象。 甲：放在钟罩内的闹钟正在响铃，把钟罩内的空气抽去一些后，铃声明显减小。乙：使正在发声的音叉接触水面，水面溅起水花。丙：吹笛子时，用手指按住不同的孔便会发出不同的声音。丁：在吊着的大钟上固定一支细小的笔，把钟敲响后，用纸在笔尖上迅速划过，可以在纸上画出一条来回弯曲的细线。你认为，能说明声的产生条件的实验现象是哪一个或哪几个？其他现象虽然不能说明声的产生条件，但是分别说明了什么问题？解析 实验甲描绘的是把罩内空气抽出一些后，听到的铃声明显减小。可以设想，假设将罩内抽成真空，就听

2、不到铃声了，实验说明声音的传播需要介质。实验乙观察到的“水面溅起水花是正在发声的音叉接触水面引起的，说明发声的音叉正在振动。它是探究声音产生条件的相关实验。实验丙描绘的是用手指按住笛子不同的孔便会发生不同的声音，这是由于笛子是靠笛管内的空气柱振动发声的，用手指按住笛子上不同的孔，空气柱的长度不同，空气柱振动的频率不同，发出的声音音调就不同。可见，实验丙研究的是声音频率的影响因素。实验丁中，“把钟敲响后，用纸在笔尖上迅速划过，可以在纸上画出一条来回弯曲的细线，是正在发声的钟振动带动笔尖振动，所以在纸上画出一条来回弯曲的细线，说明发声的钟正在振动。它是探究声的产生条件的相关实验。答案 能说明声的产

3、生条件的实验现象是实验现象乙和实验现象丁。实验现象甲说明声音的传播需要介质；实验现象丙说明不同长度的空气柱振动时发出声音的频率不同。 评价和改进探究的过程例 2小明利用钢尺探究声音的音调与频率的关系时，产生了一些困惑：1将钢尺的一端伸出桌面，用手拨动使其上下振动发出声音，发现听到的“噗噗声是钢尺撞击桌面的声音，他该如何进展改进：_。2改进后，再用力拨动钢尺，他应该听_选填“刚开场手指划过钢尺的声音或“手分开钢尺后钢尺振动的声音。3如图4TX1所示，解决了实验中存在的问题后，拨动钢尺，小明明晰地听到了钢尺发出的声音，接着他逐步减小钢尺伸出桌面的长度，进展了屡次实验。实验中，小明的眼睛应该注意观察

4、_，耳朵应该注意聆听_；小明进展屡次实验的目的是_。图4TX14实验中为使钢尺音调变化更明显，他应该_。5根据所学知识可知，小明本次实验探究的结论为：_。解析 1本实验的关键是明确振动物体是钢尺，一定要让钢尺单独振动。假如钢尺没有紧压在桌沿处，钢尺振动时，就会听到“噗噗声，这是钢尺撞击桌面发出的声音，影响实验效果，因此他应该让手靠近桌边压紧钢尺。2此实验的目的是利用钢尺探究声音的音调与频率的关系，因此他应该听手分开钢尺后钢尺振动的声音。3实验目的是探究音调上下与频率，即振动快慢的关系，故小明的眼睛应该注意观察钢尺振动的快慢，耳朵应该注意聆听声音音调的上下；进展屡次实验是为了便于找到音调上下与频

5、率的关系，得出普遍性的规律。4钢尺振动部分的长度影响振动的频率，影响产生声音的音调，所以实验中为使钢尺音调变化更明显，他应该使钢尺前后两次伸出桌面的长度改变明显。5根据所学知识可知，小明本次实验探究的结论应该为：物体振动得越快，频率越高，发声音调就越高，物体振动得越慢，频率越低，发声音调就越低。答案 1手靠近桌边压紧钢尺2手分开钢尺后钢尺振动的声音3钢尺振动的快慢声音音调的上下便于找到音调上下与频率的关系，得出普遍性的规律4使钢尺前后两次伸出桌面的长度改变较大5物体振动得越快，频率越高，发声音调就越高，物体振动得越慢，频率越低，发声音调就越低 理解和运用探究的方法例 3小明在吉他演奏中发现，琴

6、弦发出声音的音调与弦线的长度、粗细和松紧程度有关。于是他进展了如下实验。图4TX21如图4TX2甲所示，其中a、b、c、d四根弦线的松紧程度一样。假设他选择b、d两弦线做实验，那么探究的是音调与弦线_的关系。假设他要研究音调与弦线粗细的关系，那么应选择_和_两弦线做实验。小明研究后得出结论：在其他条件一样的情况下，弦线越长，发出声音的音调越低；弦线越粗，发出声音的音调越低。小明实验中采用的探究方法是_。2请你据图乙判断，在松紧程度一样的情况下，分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦，发出声音的音调最高的是按住_点，最低的是按住_点。解析 1由图甲可知，b、d琴弦的材料、粗细都一样而长度不同，应用这

7、两根琴弦能探究音调与弦线长度的关系。要探究音调与琴弦粗细的关系，应控制琴弦的材料和长度一样而粗细不同，由图甲可知，可以选a、b两琴弦进展实验。每次只改变其中的某一个因素，而控制其他几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种研究问题的方法叫控制变量法。2由于在琴弦材料和张紧程度一样的情况下，琴弦越长、越粗，发出声音的音调越低，故分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦，发出声音的音调最高的是按住A点，最低的是按住B点。答案 1长度ab控制变量法2AB|思|维|集|训|1暖水瓶的瓶胆夹壁中是真空，小明想利用它来探究真空能否传声。他把音乐贺卡里的电子芯片放入暖水

8、瓶中，根据听到的声音进展判断。在他设计的以下几组实验中最合理的是A塞上瓶塞和不塞瓶塞进展比较B把瓶胆放在近处和远处进展比较C将音量大小不同的芯片先后放入瓶胆中进展比较D用一个完好的和一个已经漏气的瓶胆进展比较2在比较材料隔音性能的综合理论活动中，把声源用不同材料包裹好放进鞋盒里，小明逐步远离声源，直至听不见声音为止，比较此处距鞋盒的间隔 。以下说法中正确的选项是A应该选用音叉做声源B鞋盒可以有效地控制不同材料的厚度一样C实验中测得的间隔 越远，对应材料的隔音性能越好D该实验对周围环境的声音没有要求3声看不见，摸不着，有的声如超声和次声人们甚至无法听到。那么声真的能传递能量吗？为了弄清这个问题，

9、小宇想自己动手设计一个简单的实验。但在设计实验时，小宇遇到两个问题，请你帮助他解决。1选取什么作为声源？小宇身边有一个袖珍收音机、一支音叉、一套组合音响，你认为小宇应选用_作为声源，理由是_。2如何直观地表现声的能量？小宇想到了两种直观表现声能的方案：第一种：如图4TX3甲所示，在声源前放一张轻小的纸条，通过观察纸条是否运动来作出分析与判断。第二种：如图乙所示，在声源前放一支点燃的蜡烛，通过观察烛焰是否晃动来作出分析与判断。你认为第_种方案较好，理由是_。图4TX33为了更明显地观察到实验现象，你认为小宇在实验时，还要注意哪些技巧性的问题？_。说出一种4在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出

10、声音的音调上下是受各种因素影响的。他决定对此进展研究，经过和同学们讨论，提出以下猜测：猜测一：琴弦发出声音的音调上下，可能与琴弦的横截面积有关。猜测二：琴弦发出声音的音调上下，可能与琴弦的长度有关。猜测三：琴弦发出声音的音调上下，可能与琴弦的材料有关。为了验证上述猜测是否正确，他们找到了下表所列9种规格的琴弦。因为音调的上下取决于声源振动的频率，于是他们借来一个可以测量振动频率的仪器进展实验。编号材料长度/cm横截面积/mm2A铜600.76B铜600.89C铜601.02D铜800.76E铜_F铜1000.76G钢801.02H尼龙801.02I尼龙1001.021为了验证猜想一，应选用编号

11、为_、_、_的琴弦进展实验。为了验证猜测二，应选用编号为_、_、_的琴弦进展实验。表中有的材料规格还没有填全，为了验证猜测三，必须知道该项内容，请在表中填上所缺内容。2随着实验的进展，小华又觉得琴弦发出声音的音调上下可能还与琴弦的松紧程度有关，为了验证这一猜测，必须进展的操作是_。5请阅读下面短文，并答复文后的问题。共鸣小羽发现了这样的现象：把空热水瓶、空瓶子或空水杯等的口挨近耳朵，会听到“嗡嗡声。小羽想：声音是由物体振动产生的，可是，这些空容器里并没有声源呀，这是怎么回事呢？小羽请教了老师，老师告诉他，这是声学上的一种共鸣现象。可是小羽又有了新的疑问：在什么条件下才会发生共鸣呢？在老师的帮助

12、下，小羽进展了以下实验：把两个频率一样的音叉按图4TX4所示放置，用小槌敲击音叉A，几秒钟后，用手握住音叉A的叉股，使它不再振动发声，这时可以听到音叉B在发声。拿一个用线悬吊的轻质小球与音叉B的叉股接触，轻质小球被弹开，说明音叉B在振动。在音叉A的叉股上套上一个铁架子，改变它的振动频率，重做上述实验，音叉B不再振动发声。可见，当两个频率 _的物体，彼此相隔不远时，假如其中一个物体发声，另一个也有可能跟着 _，这种现象就叫做“共鸣。图4TX41请帮小羽把文中的空缺填完好。2从电视上我们常常看到，登山队员们在翻越一座座雪山时，总是默默无言地前进，绝对制止他们大声呼喊，这是为什么呢？原来，人在大声呼

13、喊的时候，会发出多种频率的声波，通过空气传递到高山上的积雪层，往往会引起积雪的 _。假如有一种喊叫声的频率恰好与积雪层的固有频率_，就会形成 _，积雪层就可能因强烈的振动而崩塌下来。这对运发动来说，是很危险的。因此制止高声呼喊，就成了登山队员的一条戒律。6阅读材料，答复以下问题。噪声控制是保护环境的一项重要工作，一般降低噪声常用吸声处理，即在声传播途径中使用吸声隔音材料，以减小工厂、交通噪声对环境的污染。当然在设计时要考虑经济、技术等诸多问题。现有一厂房，内部面积为800 m2，未经处理时，平均吸声系数为0.05即噪声每反射一次被吸收的能量与入射的能量的比值，那么总吸声面积平均吸声系数内部面积

14、为40 m2。现测得该厂房的噪声等级为96 dB，假如对这间厂房进展吸声处理，情况如下表。材料平均吸声系数总吸声面积/m2噪声等级/dB0.0540960.2160900.3528087.50.5400861这间厂房的噪声是否超过了国家规定的标准？2分析表中数据可得什么结论？对这间厂房的噪声控制方案，你可提供哪些原那么性意见？3如图4TX5甲所示是一种凹形公路的设计，如图乙所示是这种公路降噪效果图，其中实线给出了路旁不同间隔 处实际测得的噪声降低分贝数，虚线是理论计算值，公路下凹产生了怎样的效果？4由图乙可知，在间隔 公路15 m处，实际测得的噪声等级比理论值还高，出现这种情况的原因是什么？图

15、4TX5详解详析1D解析 此题的目的是探究真空能否传声，所以我们需要比较的是真空和非真空条件下，物体发出的声音我们能否听到，需要选取的器材应该是一个具备真空条件，另一个具备非真空条件。A选项中，不塞瓶塞时声音通过空气向外传播，塞上瓶塞时声音通过空气和瓶塞向外传播，探究的是固体传声和气体传声的不同，不符合题意，该选项设计不合理。B选项中，把瓶胆放在近处和远处进展比较，探究的是间隔 对响度的影响，该选项设计不合理。C选项中，将音量大小不同的芯片先后放入瓶胆中，仍无法探究真空能否传声，该选项设计不合理。D选项中，完好的瓶胆夹壁中是真空，漏气的瓶胆夹壁中不是真空，可以验证真空能否传声，该选项设计合理。

16、2B解析 不同材料包裹音叉时会阻碍音叉的振动，且产生的声音没有持续性，不能选音叉作为声源，故A错误。实验中应控制包裹声源材料的厚度一样，鞋盒可以有效地控制不同材料的厚度一样，故B正确。实验中测得的间隔 越远，对应材料的隔音性能越差，故C错误。实验探究时应排除周围环境声音的干扰，故D错误。31组合音响组合音响声音大，使现象明显2二烛焰晃动的现象更明显3要关好门窗解析 1应选择响度较大的声源，使现象明显，应选组合音响。2方案一中，当纸条运动幅度小时，很难观察出来，而方案二中，烛焰晃动，很容易观察到，现象明显，应选方案二。3为了更明显地观察到实验现象，防止周围其他因素的干扰，应关好门窗、不要随意走动等。41ABCAD