八年级物理上册声现象实验单元达标训练题(Word版 含答案)
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一、初二物理 声现象实验易错压轴题(难)
1.在观看交响乐队演奏的过程中,小华发现同属于管乐器的圆号、小号、长号、大号发出声音的高低各不相同,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:管乐器发出声音的音调高低,可能与管内空气柱的长度有关
猜想二:管乐器发出声音的音调高低,可能与管内空气柱的横截面积(粗细)有关
小明找来了两个未使用过的一次性注射器制成了一些哨子(如下图所示).注射器的规格分别为2.5ml和5ml.他一边吹哨子一边调整注射器内空气柱的长度,同时利用专用仪器测出声音的频率和响度,详见下表(表中“ml”表示毫升,“cm”表示厘米)
(1)选用序号为A、B、C的三次实验做对比,可以得出:在空气柱的 ______ 相同时,管内空气柱越短,音调越 ______ .
(2)选用序号为 ______ 的两次实验做对比,可以得出:在空气柱的 ______ 相同时,管内空气柱横截面积越大,音调越 ______ .
(3)序号为C、D的两次实验中,响度大的是 ______ (选填“C”或“D”).
【答案】横截面积(或粗细) 高 A、D(或B、E或C、F) 长度 低 D
【解析】
【分析】
【详解】
要研究音调的高低和什么因素有关,需用控制变量法.
(1)选用序号为A、B、C的三次实验做对比,可以得出:在空气柱的横截面积(或粗细)相同时,管内空气柱越短,单位时间内振动的次数越多,频率越快,音调越高.
(2)琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关,需控制琴弦的长短和琴弦的材料不变,所以要选择A、D(或B、E或C、F).
由此可得,在空气柱的长度相同时,管内空气柱横截面积越大,音调越低;
(3)序号为C、D的两次实验中,D实验时的声音强度为75分贝,大于C实验时的声音强度.
2.为了探究声音的产生与传播,小明和小华一起做了几个实验:小明把手放在发声的音箱上,感觉音箱在晃动;小华把发声的音叉放在水中,可以激起水花.
(1)小华把发声的音叉放在水中,可以激起水花,他这样做的目的是________.
(2)小明用手使劲敲桌子,发出很大的响声,但是他看到桌子几乎没有振动,为了使看到的实验现象更明显,你的改进方法是________.
(3)如图所示,将正在发声的手机放在与抽气机连通的密闭玻璃瓶内.
①在用抽气机把玻璃瓶内的空气逐渐抽出的过程中,听到的声音将会逐渐________.
②分析实验现象,运用的科学方法可得出结论________.
【答案】验证声音是由物体振动产生的 在桌子上放一些碎纸屑 变小 真空不能传声
【解析】
(1) 小明把手放在发声的音箱上,感觉音箱在晃动;小华把发声的音叉放在水中,可以激起水花,都能证明声音是由于物体振动产生的.(2)桌子是较大的物体,发声振动不易观察,可转换成桌面上小纸屑的振动,所以可在桌子上放一些小纸屑;(3)当把玻璃罩内的空气逐渐抽出时,传声介质越来越少,所以传声效果越来越不好,实验过程中听到声音越来越小,设想空气全部抽净时,就不传声了,也就听不到声音了,故可的结论:真空不能传声.
点睛:利用转换法解答,把发声体的振动转换成一些较明显的小物体的振动.
3.用尺子来探究音调和响度分别与什么有关时,小明做了以下实验:
(1)用尺子来探究决定音调高低的因素,把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时注意钢尺振动的快慢;改变钢尺伸出桌边的长度,再次拨动,使钢尺每次的振动幅度大致相同.实验发现尺子伸出桌面的长度越长,振动越_____,发出声音的音调越_____;由此可得出结论:音调的高低与_____有关.当尺子伸出桌面超过一定长度时,虽然用较大的力拨动钢尺,却听不到声音,这是由于_____.
(2)用尺子来探究决定响度大小的因素,把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时保持人耳到钢尺的距离不变,接下来的操作是_____.
【答案】慢 低 发声物体的振动频率 钢尺的振动频率低于20Hz 保持钢尺伸出桌面的长度不变,用大小不同的力拨动钢尺
【解析】
(1)尺子发出声音的音调与尺子振动快慢有关:当尺子伸出桌面的长度越长时,振动越慢,发出声音的音调越低;由此可得出结论:音调的高低与发声物体的振动频率有关;当
尺子伸出桌面超过一定长度时,虽然用较大的力拨动钢尺,却听不到声音,这是由于钢尺振动频率小于20Hz;
(2)用尺子来探究决定响度大小的因素,把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时保持人耳到钢尺的距离不变;保持钢尺伸出桌面的的长度不变,用大小不同的力拨动钢尺.
故答案为(1)慢;低;频率;钢尺振动频率小于20Hz;
(2)保持钢尺伸出桌面的的长度不变,用大小不同的力拨动钢尺.
故答案为:(1). 慢 (2). 低 (3). 频率 (4). 钢尺振动频率小于20 Hz (5). 保持钢尺伸出桌面的长度不变,用大小不同的力拨动钢尺
【点睛】音调指声音的高低,是由发声体振动的频率决定,物体振动越快,音调就越高,物体振动越慢,音调就越低;
人能感受到的声音频率有一定的范围,大多数人能够听到的频率范围从20Hz到20000Hz;
4.观察表,试写出三个与声音传播速度有关的结论.
在空气中 在气、固、液体中 在 空气中
温度
(℃) 声速(米/秒) 介质 声速(米/秒) 频率(赫兹) 声速 (米/秒)
0 330 氧气 316 2000 340
15 340 水 1450 1000 340
30 349 冰 3160 500 340
100 386 铁 4900﹣5000 256 340
可初步得出的结论有:
(1)由第一第二列可得:_____.
(2)由第三第四列可得:_____.
(3)由第五第六列可得:_____.
【答案】同种介质中,声音传播的速度与介质温度有关 不同介质中,声音传播的速度不同,一般固体中最快,液体中次之,空气中最慢 声音传播的速度与频率无关
【解析】
【详解】
(1)由表中第一第二列可以看出,同样是在空气中,温度不同,声速也会不同,故可得出:同种介质中,声音传播的速度与介质温度有关;
(2)由表中第三第四列可以看出,不同介质中,声速不同,且固体中最快,液体中次之,空气中最慢;
(3)由表中第五第六列可以看出,频率不同,但声速相同,说明,声音传播的速度与频率
无关.
5.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。
6.如图所示的是小明在课余时间制作的一个竹笛,在竹管开口处①向管内吹气时,竹笛可以发出美妙的笛声,推拉铁丝环⑥时,音调可以改变,吹奏歌曲.
(1)吹奏竹笛时,振动发声的物体是________.
(2)当布团⑤分别位于a、b、c三个位置时,竹笛发声音调最高的位置是________,音调最低的位置是________.
【答案】空气柱 a c
【解析】
解答:(1)声音是由物体的振动产生的.吹奏竹笛时,笛声是由笛子内的空气柱振动发出的;且音调的高低取决于空气柱的长短,空气柱越长,产生的笛声的音调越低,空气柱越短,音调越高.
(2)可以看出在图示的三个位置中,当布团在a位置时,管内的空气柱最短,因为空气柱越长(短)竹笛发出的声音的音调越低(高),所以此时发出的声音的音调最高;在c点是空气柱最长,发出的声音的音调最低.
7.如图所示,用手拨动塑料尺
(1)发出的声音是由塑料尺_____产生的
(2)如图a所示,用较小的力轻拨塑料尺;如图b所示,用较大的力重拨塑料尺.从a到b,塑料尺发出声音的_____变大
(3)如图c到图d,拨塑料尺的力不变,使塑料尺伸出桌面的长度变长,用仪器测得c图实验声音为1.3×10■,d图实验声音为1.2×102■,两个数据的单位是_____可见随着塑料尺伸出桌面的长度变长,发出声音的_____变小
(4)如图c到图f,拨塑料尺的力不变,塑料尺伸出桌面的长度不变,在塑料尺右端开小孔,开孔前后、两次发声的波形图象如图所示.可见结构的不同,会导致发出声音的_____改变.
【答案】振动 响度 Hz 音调 音色
【解析】
【分析】
【详解】
(1)声音由振动产生,所以塑料尺发出的声音是由塑料尺振动产生的;
(2)如图a所示,用较小的力轻拨塑料尺;如图b所示,用较大的力重拨塑料尺,即两次尺子伸出桌面的长度相同,尺子的振动幅度不同,振幅决定响度,所以从a到b,塑料尺发出声音的响度变大;
(3)如图c到图d,拨塑料尺的力不变,使塑料尺伸出桌面的长度变长,用仪器测得c图实验声音为1.3×102,d图实验声音为1.2×102,两个数据的单位是Hz,即声音振动的频率,频率决定音调,所以可知随着塑料尺伸出桌面的长度变长,发出声音的音调变低;
(4)如图c到图f,拨塑料尺的力不变,塑料尺伸出桌面的长度不变,在塑料尺右端开小