北京师范大学附属实验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．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。

2．小明和小红想比较棉布、锡箔纸、泡沫塑料这三种材料的隔声性能．

（1）小明将机械闹钟放入鞋盒内，分别盖上（不同／相同）______厚度的不同隔声材料．接着他一边听秒针走动的声音，一边向后退，直到听不见声音为止．小明在远离声源的过程中，他所听到声音的_______（响度／音调）发生改变.然后分别测量并记录此处到鞋盒的距离（如上表）．分析表中数据可知：待测材料中隔声性能最好的可能是___________．

（2）为了进一步验证，小红认为还可以保持__________________________相同，分别改变不同隔声材料的厚度，直到测试者听不见声音为止．然后通过比较材料的厚度来确定材料的隔声性能．若材料越厚，则说明其隔声性能越________（好／差）

【答案】相同 响度 泡沫塑料 人到声源的距离 差

【解析】

（1）根据控制变量法，比较棉布、锡箔纸、泡沫塑料这三种材料的隔声性能，要控制不同隔声材料厚度的相同，音调大小由振动的频率决定，发出的声音音调不会改变，听到响度与听者与声源的距离有关，故小明在远离声源的过程中，他所听到声音的响度发生改变．由表可知，分析表中数据可知：泡沫塑料听不见声音的距离最小，故待测材料中隔声性能最好的可能是泡沫塑料；

（2）根据控制变量法，为了进一步验证，小红认为还可以保持人到声源的距离相同，分别改变不同隔声材料的厚度，直到测试者听不见声音为止．然后通过比较材料的厚度来确定材料的隔声性能．若材料越厚，则说明其隔声性能越差．

故答案为：(1). 相同 (2). 响度 (3). 泡沫塑料 (4). 人到声源的距离 (5). 差

【点睛】本题比较棉布、锡箔纸、泡沫塑料这三种材料的隔声性能，控制变量法的运用及

音调的决定因素及响度大小什么有关和分析数据的能力是关键.

3．小明同学在学习完课本上“探究声音的响度与哪些因素有关”的实验后，回到家中想用铁脸盆和水等材料来做这个实验，请帮助她完成探究报告．

（1）提出问题：声音的响度与振幅有什么关系？

（2）猜想与假设：______________．

（3）进行实验与收集证据：

A．需要实验器材：铁脸盆、水、钢勺．

B．在铁脸盆中装入适量的水，用钢勺轻敲铁脸盆，会发现铁脸盆中的水在跳动．

C．用较大的力敲铁脸盆，发现铁脸盆中的水跳动比步骤B中的水跳动________（选填“高”“低”或“不变”）．

（4）结论：通过分析，结合提出的问题，你能初步得出结论：___________________．

（5）评估：你还可以用这些器材来探究什么问题____________？（写出探究的问题即可）

【答案】振幅越大,响度越大 高 响度与振幅有关，振幅越大，响度越大 声音是怎样产生的或音调高低与水多少有关吗?

【解析】

【分析】

【详解】

(2)本题所研究的问题是声音的响度与振幅有什么关系?因此，可以猜想：振幅越大，响度越大；(3)根据实验现象可知，用较大的力敲铁脸盆，发现铁脸盆中的水跳动比步骤B中的水跳动高；(4)通过实验分析，我们可以得出的结论是：响度与振幅有关，振幅越大，响度越大；(5) 因为实验中可以看到水的跳动，故还可以用这些器材来研究：声音怎样产生；另外在水盆中将入不同深度的水时，盆的振动频率会变化，所以还可以研究：音调高低与水的多少有关吗？

4．噪声是一种严重的环境污染，小明想比较几种材料（毛衣、报纸、棉花、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，完成下面各题：

（1）本实验中适合做声源的是________ ．

（2）小明将声源放入鞋盒内，在其四周塞满待测材料，再盖上盒盖，他设想了两种实验比较方案，你认为最佳的是________ ．

A．让人站在距鞋盒一定距离外，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

（3）下面的表格是为了上述两种实验方案而设计的，其中与方案B对应的是________ ．

（4）待测材料隔声性能由好到差的排列顺序为________ ．

【答案】机械闹钟 B 表二 棉花 泡沫 毛衣 报纸

【解析】

【分析】

【详解】

（1）发声体需要持续发声，所以音叉不合适，应该选择机械闹钟；

（2）比较响度依靠感觉，不够准确；听不见声音的距离比较准确而且容易进行比较，隔音性能好，响度越小，听不见声音的距离就越小；隔音性能差，响度越大，听不见声音的距离就越大，因此选B．

（3）表二比较的是距离，所以其中与方案B对应的是表二．

（4）隔音性能好，响度越小，听不见声音的距离就越小；隔音性能差，响度越大，听不见声音的距离就越大．距离由短到长依次是棉花 泡沫 毛衣 报纸，因此隔声性能由好到差应该是棉花 泡沫 毛衣 报纸．

5．小兰在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时，猜测：既使在弦张紧程度相同的条件下，发声的音调还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关，于是想通过实验来探究一下自已的猜想是否正确，下表是小兰在实验时控制的琴弦条件．

（1）如果小兰想探究弦发声的音调与弦的材料关系，你认为她应该选用编号为________琴弦（只填字母代号）；

（2）探究过程通常采用下列一些步骤：A ．实验研究； B ．分析归纳； C ．提出问题（或猜想）； D ．得出结论等．你认为小兰要完成本探究的全过程所采用的合理顺序应该是：________（只填字母代号）．

【答案】D、E C、A、B、D

【解析】

(1)探究弦发声的音调与弦的材料关系，应控制长度、横截面积一定，材料不同，故应选D、E． (2控制变量法探究的步骤：提出问题，实验研究，分析归纳，得出结论．故顺序为CABD ．

点睛：（1）弦发声的音调可能与弦的材料、长度、粗细有关．

（2）研究音调的影响因素时，一定要采取控制变量法．

6．现在大多数房屋的门窗玻璃是“双层中空(接近真空)”的，能起到“隔音保温”的作用．小明在敲玻璃时，感觉双层玻璃与单层玻璃的振动情况不一样，产生了探究“受敲击时，双层玻璃和单层玻璃的振动强弱情况”的想法．为此，进行了以下实验：

①如图所示，将单层玻璃板固定在有一定倾角的斜面底端，把玻璃球A靠在玻璃板的右侧，把橡胶球B悬挂在支架上靠在玻璃板的左侧．

②把橡胶球B向左拉开一定的高度，放手后让其撞击玻璃板，玻璃球A被弹开，在下表中记下玻璃球没斜面向上滚动的距离，共做3次．

③换成双层玻璃板重复②的实验．

⑴实验时，把橡胶球B向左拉开“一定的高度”，目的是为了保证橡胶球B与玻璃撞击时的________能保持不变；

⑵受到橡胶球B的撞击后，玻璃板振动的强弱是通过__________来反映的；

⑶分析表中的实验数据，可以得出的结论是__________；

⑷中空双层玻璃具有“隔音和保温”作用，是因为①隔音：___________；②保暖：___________．

【答案】 速度 玻璃球滚动的距离大小 单层玻璃比双层玻璃的振动幅度大 真空不能传播声音 真空传导热量的能力比玻璃差

【解析】解答：(1)根据控制变量法应保持橡胶球B与玻璃撞击时的动能相同，由于是同一个橡胶球，则应保持橡胶球B向左拉开“一定的高度”，从同一高度落下；(2)当玻璃板受到橡胶球的敲击时，玻璃板振动的强弱是通过玻璃球被弹开的距离来反映的，这是转换的研究方法；(3)同样的撞击下，单层玻璃后的玻璃球比双层玻璃后的玻璃球运动的距离远；所以结论是：受敲击时，单层玻璃比双层玻璃的振动强；(4)两层玻璃之间接近真空，中空双层玻璃具有“隔音和保温”作用，①由于声音的传播是需要介质的，而真空不能传声，所以这种窗户能起到较好的隔音效果；②由于真空传导热量的能力比玻璃差，所以这种窗户能起到较好的保温效果。