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人教版八年级上册第二章 声现象综合与测试复习练习题
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这是一份人教版八年级上册第二章 声现象综合与测试复习练习题，文件包含专题07声音的探究实验解析版docx、专题07声音的探究实验原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共26页， 欢迎下载使用。
专题07 声音的探究实验（解析版）
1.如图所示的广口瓶内放一个正在播放音乐的芯片，在瓶口塞上插有玻璃管的软木塞。
(1)此时，你能听到音乐声吗？
答：________。
(2)用抽气机将瓶内的空气抽出，在抽气机向外抽气的过程中，你听到的音乐声有什么变化？答：________________。
(3)推想，如果把瓶中的空气完全抽出来，我们还能听到声音吗？答：________。
由此我们可得出的结论是________________________________________________________。
(4)物理上把这种方法称为____________。
【答案】(1)能 (2)逐渐减弱 (3)不能 声音的传播需要介质，真空不能传声 (4)理想实验法
【解析】(1)因为气体和固体都能传声，所以广口瓶内放一个正在播放音乐的芯片，在瓶口塞上插有玻璃管的软木塞后，音乐声仍然能传到人的耳朵里，人能听到音乐声；
(2)用抽气机将瓶内的空气抽出，在抽气机向外抽气的过程中，瓶内空气越来越少，所以听到的音乐声会逐渐减弱；
(3)如果把瓶中的空气完全抽出来，瓶内就成了真空，没有了将声音传出瓶外的介质，所以我们不能听到音乐声。这说明声音的传播需要介质，真空不能传声；
(4)事实上是不可能把瓶内空气全部抽出的，所以总能听到微弱的声音，人们只是根据抽气过程中听到的声音越来越小进行推理，得出真空不能传声的结论，这种方法在物理学中叫理想实验法。
2.小明要探究“声音的响度和振幅是否有关”。实验器材：音叉，橡皮槌，铁架台，硬泡沫塑料小球，细线等。
操作步骤：
(1)用细线拴住硬泡沫塑料小球，悬挂在铁架台上；
(2)用橡皮槌轻轻敲击音叉使它振动后，可以听到较______的声音。让音叉一臂的外侧靠近并接触小球(如图)，可以看到小球被音叉弹开一个较小的角度。
(3)以橡皮槌用力敲击音叉，可以听到较______的声音，且让音叉一臂的外侧接触小球。可看到小球被音叉弹开一个较大的角度。
结论：当声源振动的______比较大时，响度较大。
(4)若将此实验移到月球表面去做。回答下列问题：
①听到和看到的现象分别是什么？______
A.既能听到声音，又能看到乒乓球被弹开
B.不能听到声音，但能看到乒乓球被弹开
C.既不能听到声音，也不能看到乒乓球被弹开
②根据实验现象的变化，你又可以总结出什么结论？______。
【答案】小 大 幅度 B 声音不能在真空中传播
【解析】(2)由实验现象可知，用橡皮槌轻轻敲击音叉使它振动后，可以听到较小的声音；
(3)由实验现象可知，用橡皮槌用力敲击音叉，可以听到较大的声音，且可看到小球被音叉弹开一个较大的角度。
由此可得出结论：声音的响度与声源振动的幅度有关，振幅越大，响度越大。
(4)①由于真空不能传播声音，故将此实验移到月球表面去做，能看到小球的振动，但听不到声音，故选B；
②根据实验现象的变化，可知声音不能在真空中传播。
故答案为：(2)小；(3)大；幅度；(4)①B；②声音不能在真空中传播。
(2)(3)响度是指声音的大小，与发声体振动的振幅有关，振幅越大，响度越大。结合实验现象可做出解答。
(4)真空不能传播声音，据此分析。
3.对此进行研究，经过和同学们的讨论提出了以下几种猜想：
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，可能与琴弦是材料有关
为了验证上述猜想是否正确，他和同学们找到了表中所列4种规格的琴弦，进行实验。
编号
规格
材料
长度(cm)
横截面积(mm2)
A
尼龙
55
1
B
尼龙
55
0.5
C
尼龙
80
1
D
镍合金
①
0.5
(1)为了验证猜想一，应选编号A和______的两种规格的琴弦进行实验。
(2)在验证猜想三时，小明发现粗心的同学没有把表中的数据填全，表中①的位置所缺数据是______。
(3)小明在这个探究实验中，采用的研究方法是______。
【答案】B 55 控制变量法
【解析】(1)为验证猜想一，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)如果验证猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关，应控制长度和横截面积相同，故应选B、D进行探究，则表格①的位置所缺数据是55。
(3)音调的高度与琴弦的材料、长度以及横截面积有关，当探究音调高度与其中一个因素的关系时，需控制其他因素不变，因此需要用控制变量法进行探究。
故答案为：(1)B；(2)55；(3)控制变量法。
(1)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，控制琴弦的长度和材料不变。
(2)琴弦发出声音的音调高低与琴弦的材料的关系时，控制横截面积和长度不变。
(3)控制变量法是初中物理常用的研究方法。
一个物理量受多个因素影响时，探究其中一个因素和物理量的关系时，控制其他因素不变，这种方法是控制变量法，在物理探究实验中经常用到，一定要掌握。
4.如图所示，利用钢尺探究响度的影响因素：
(1)把钢尺按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它发出的声音。实验中，应该听的声音是( )
A.钢尺伸出桌面部分振动发出的 B.钢尺拍打桌面发出的
(2)实验中，应________________(填“控制钢尺伸出长度不变”或“改变钢尺伸出长度”)，用________(填“相同”或“不同”)的力拨动钢尺，听它发出的声音，同时仔细观察钢尺振动的幅度。
(3)观察到钢尺振幅越大，声音的响度越大，由此可见：响度与__________有关。
【答案】(1)A (2)控制钢尺伸出长度不变；不同 (3)振幅
5.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10 m间的通话，这表明_______。
(2)两人位置不变，以相同的___________(选填声音的某个特性)讲话，改用细金属丝连接，则听到的声音的就大些。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、材料在图中标出(其中琴弦的直径关系：a=c=d
②若选择琴弦a和b，则是为了研究音调的高低与_________的关系。本实验中用了物理研究方法是__________________________。
【答案】(1)固体能够传声；(2)响度；金属的传声效果比棉线的好；(3)①ac；②横截面积；控制变量法
【解析】
【分析】
本题考查的是声现象的基本综合题，涉及到声音的产生与传播、声音的特性。
(1)声音是由物体的振动产生的，声音的传播需要介质；
(2)实验中应该使用控制变量法，比较材料的传声效果，应该控制距离和响度相同；
(3)声音的音调与频率有关，频率越高，音调越高。
【解答】
(1)他们用“土电话”能实现10m间的通话，这表明为棉线可以传声；
(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：金属的传声效果比棉线好；
(3)①若他们想探究“音调的高低与琴弦材料”的关系，应该改变材料，控制长度和横截面积相同，应选择琴弦为ac；
②若选择琴弦a和b，材料和长度相同，横截面积不同，是为了研究音调的高低与横截面积的关系；
该探究实验采用的物理研究方法是控制变量法。
故答案为：(1)固体能够传声；
(2)响度；金属的传声效果比棉线的好；(3)①ac；②横截面积；③控制变量法。
6.表中列出的数据在一定程度上反映了声音传播的一些规律，认真分析，
一些物质的声速(m/s)
空气(15oC) 340
海水(25oC) 1531
空气(25oC) 346
铜棒3750
煤油(15oC) 1324
铝5000
煤油(25oC) 1497
钢、铁5200
请写出两条你发现的规律：
① ______ ；
② ______ ．
【答案】同一介质中，声速与温度有关，温度越高，声速越大；一般情况下，固体中声速最大、液体其次、气体中声速最小
【解析】①声音在15℃空气中速度是340m/s，在25℃空气中传播速度是346m/s，
声音在15℃煤油中速度是1324m/s，在25℃煤油中传播速度是1497m/s，
由此可见：同一介质中，声速与温度有关，温度越高，声速越大；
②温度都是25℃时，声音在海水中速度是1531m/s，在煤油中是1324m/s，在空气中是1497m/s，
由此可见：温度相同的情况下，声音在不同介质中传播速度不同；
③比较声音在空气、煤油、铜棒中速度，可以发现：
一般情况下，固体中声速最大、液体其次、气体中声速最小．
故答案为：①同一介质中，声速与温度有关，温度越高，声速越大；
②温度相同的情况下，声音在不同介质中传播速度不同；
③一般情况下，固体中声速最大、液体其次、气体中声速最小．(任写两个，合理即可)
可以从声速与介质种类关系思考，可以从声速与介质温度关系思考，答案的角度是多方面的，本题答案是开放的．
本题考查学生对表格数据的分析能力，两个细节要注意：固体中声速比液体中大，这是一般规律，软木就是特例，所以注意前提“一般情况下”；温度高时声速大，是针对同种介质而言的，注意前提“同种介质中”．
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，这个实验表明了______。相距同样远，讲话者以同样的响度讲话，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 固体可以传声 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】
(1)音调是指声音的高低，音调跟频率有关，频率越大，音调越高；判断出该过程中物体振动的快慢分析即可判断；
(2)首先应该判断出是瓶子和水在振动还是瓶内的空气柱在振动，然后根据音调和频率的关系来进行解答；
(3)声音在空气中能传播，也可以在固体中传播，且声音在固体中传播速度更快；
(4)(5)真空不能传声。
【解答】
(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)往暖水瓶中灌水时，是由暖水瓶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暖水瓶中水的多少。
(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，这个实验表明了固体可以传声，且若相距同样远，讲话者以同样的响度讲话，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)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)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玻璃钟罩内还留有空气；
故答案为：(1)空气柱的长度越长，音调越高；(2)水快倒满时发出声音的音调较高；(3)固体可以传声；金属丝的传声性能比棉线好；(4)真空不能传声；(5)玻璃钟罩内还有空气。
8.小明平时喜欢吹口琴，学习了声音的知识后，他想弄清口琴的发声原理，便把自己的口琴拆开，发现口琴芯结构如图所示，在琴芯的气孔分布着长短厚薄都不同的一排铜片，这些铜片在气流的冲击下振动发声，小明发现：在气流冲击下，较厚较长的铜片发出的声音比较薄较短的铜片发出的声音的音调要低，对照小明的发现及示意图，推理填空：
(1)如图的Ⅰ区，发生振动的铜片较厚较长，由此判断口琴的I区发出的声音音调较______(填“高”或“低”)；
(2)在同一孔处用不同的力度吹琴，琴声的______(选填“音调”、“响度”或“音色”)会发生变化。
【答案】低 响度
【解析】(1)口琴在发生时是铜片在振动，较厚较长的铜片振动慢，发出的音调低，由图知Ⅰ区的铜片较厚较长，则口琴的I区发出的声音音调较低；
(2)在同一孔处用不同的力度吹琴时，振幅不同，则响度不同，故发生变化的是响度。
故答案为：(1)低；(2)响度。
(1)口琴在发生时是铜片在振动，较厚较长的铜片振动慢，发出的音调低；发声体振动的频率越高，音调越高。
(2)声音的响度与发声体的振动振幅有关。
9.教室的窗玻璃是双层的．课间，同学在窗外敲玻璃时，小明感觉双层玻璃与单层玻璃的振动情况不一样．于是他想探究“受敲击时，双层玻璃和单层玻璃的振动强弱情况”.为此，小明进行了以下实验：
①将单层玻璃板固定在有一定倾角的斜面上，把玻璃球靠在玻璃板的右侧，把橡胶球悬挂在支架上靠在玻璃板的左侧(如图)．
②随意拉开橡胶球，放手后让其敲击玻璃板，玻璃球被弹开，记下玻璃球被弹出的距离．共做6次．
③换成双层玻璃板重复上述实验．
(1)实验后，发现玻璃球被弹开距离的数据比较杂乱，这与实验中的哪一操作不当有关？
___________________________________________________________________．
小明改进后，重新做了实验，获得了如下数据：
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
平均值
玻璃球被弹开的距离/cm
单层
79
78
82
80
78
82
79
82
81
80
双层
20
23
24
24
24
25
22
22
21
25
(2)受到橡胶球的敲击时，玻璃板振动的强弱是通过___________________来反映的．课本中也有实验运用了相同的物理实验方法，比如__________________________(举一例即可)．
(3)根据上表中的实验数据分析，可以得出的结论是_________________________________．
【答案】(1)随意拉开橡胶球，放手后让其敲击玻璃板 (2)玻璃球被弹开的距离 将音叉的振动转换为乒乓球的弹起 (3)受敲击时，单层玻璃比双层玻璃的振动强
【解析】(1)实验中，随意拉开橡胶球，放手后让其敲击玻璃板，是造成玻璃球被弹开距离的数据比较杂乱的主要原因，应逐渐增大橡胶球与玻璃板间的距离，这样数据就会按照从小到大的顺序排列．(2)当玻璃板受到橡胶球的敲击时，双层玻璃与单层玻璃的振动情况无法用眼直接观察，通过玻璃球被弹开的距离来反映玻璃板振动的强弱．探究声音的产生实验中，让发声的音叉接触吊挂着的乒乓球，将音叉的振动转换为乒乓球的弹起．(3)分析表中数据可得：在同样的撞击下，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．得出结论：受到相同敲击力时，单层玻璃比双层玻璃振动强．
10.陈明同学住在繁华的闹市中心，夜深了街道上车辆的喇叭声、小贩的叫卖声仍不绝于耳，噪声污染严重。陈明想制作一个防噪声的耳罩，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。
(1)准备的实验器材除了待检测的材料外，还有音叉、机械闹钟、鞋盒。实验中适合做声源的是______；
(2)陈明将声源放进鞋盒，在其四周塞满待测填充材料。设计了以下A、B两种实验方案，你认为最佳的是______方案。
A.站在距鞋盒一定的距离处，比较所听见声音的响度。
B.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)实验得到的结果如下表所示，则待测材料中隔音性能最好的是______。
检测材料
衣服
锡箔纸
泡沫塑料
响度
较响
较响
弱
距离
较长
长
短
(4)防噪声耳罩是在______减小噪声。
(5)实验隐含的物理方法是______。
【答案】机械闹钟 B 泡沫塑料 人耳处 控制变量法、转换法、对比法
【解析】(1)正在发声的物体叫声源，音叉和闹钟都能够发出声音，但闹钟的声音稳定且有规律，而音叉的声音不稳定，本实验是探究材料的隔音效果，须要有稳定的声源，所以选择闹钟作为声源较为合适；
(2)在A方案中，由于人耳听到声音的响度无法测量，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，有可靠的实验数据，能够较好的判断隔音效果；
(3)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，所以泡沫塑料的隔音效果最好；
(4)防噪声耳罩是在人耳处减小噪声；
(5)实验中控制了声源不变，应用了控制变量法；同时把隔声性能转换为测距离声源的远近，还采用了两种不同的实验方法进行对比选择，所以采用了控制变量法、转换法、对比法。
故答案为：(1)机械闹钟；(2)B；(3)泡沫塑料；(4)控制变量法、转换法、对比法。
探究材料的隔音效果，须有稳定的声源，不同的隔音材料，并使用控制变量法、转换法、对比法等多种实验方法和正确的实验设计，从而得出结论。
此题结合具体的实验考查对声音的产生和传播条件的掌握情况，采用了多种实验方法，要求会结合物理学中的比较法分析实验。
11.小明观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的琴弦振动时，猜想：即使在弦张紧程度相同的条件下，发声音调的高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关。于是他想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确，下表是他在实验时控制的琴弦条件。
(1)如果想探究弦发声的音调与弦的粗细的关系，你认为他应该选用表中编号为______的弦(只填写字母代号)。
控制条件编号
琴弦的材料
琴弦的长度∕cm
琴弦的横截面积∕cm2
A
细钢丝
20
0.3
B
细钢丝
20
0.7
C
尼龙丝
30
0.5
D
细铜丝
40
0.5
E
尼龙丝
40
0.5
(2)想探究弦的音调与弦的长度的关系应选______，想探究弦的音调与弦的材料的关系应选______。本题的探究实验所用的方法叫做______法。
(3)探究过程通常采用下列一些步骤：①设计和进行实验；②分析归纳，得出结论；③提出问题；④猜想与假设等。你认为小兰要完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序应该是：______(只填写数字代号)；就小兰认为“发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短、及弦的材料有关”这一环节而言，属于科学探究中的______。(只填写数字代号)
【答案】A、B C、E D、E 控制变量 ③④①② ④
【解析】(1)探究琴弦发声的音调与粗细的关系时，只有琴弦的粗细可变，其它因素不可变，因此应选用材料和长度相同，粗细不同的两根琴弦；
(2)A和B两种材料都是钢，长度都是20cm，横截面积不同，故A、B符合题意；
C、E的两根琴弦材料都是尼龙丝，横截面积相同都是0.5mm2，长度不同，所以说控制的变量是材料和横截面积，研究的问题是音调与长度的关系；
研究音调和材料的关系，要控制长度和横截面积相等，材料不同，根据控制变量法可知，D和E两种材料符合要求；
由以上实验探究的方法可知探究物理问题的方法叫做控制变量法；
(3)实验探究的步骤为：提出问题、猜想和假设、设计和进行实验、分析归纳、得出结论；因此该实验探究的步骤排序为③④①②。
就小兰认为“发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短、及弦的材料有关”这一环节而言，属于科学探究中的猜想与假设。
故答案为：(1)A、B；(2)C、E；D、E；控制变量；(3)③④①②；④。
(1)(2)弦发声的音调可能与弦的材料、长度、粗细有关；应用控制变量法可以解答此题，观察表中变量有三个，当研究音调与一个变量时，必须保证其他两个变量相同；
(3)通过对科学探究各个要素特征的理解，加以排序。
控制变量法是被研究的问题与多个因素有关，研究和某一个因素的关系时，要控制其他因素一定或不变。控制变量法的实验是初中物理实验中重要的思想，考试中从材料的选取、方案的设计、结论的描述、数据的分析等方面都可以考查控制变量的思想，要细心。
12.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受各种因素影响，他对此进行了研究．经过和同学们讨论，他提出了以下猜想：
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．
编号
材料
长度/cm
横截面积/mm2
编号
材料
长度/cm
横截面积/mm2
A
铜
60
0.76
F
铜
100
0.76
B
铜
60
0.89
G
钢
80
1.02
C
铜
60
1.02
H
尼龙
80
1.02
D
铜
80
0.76
I
尼龙
100
1.02
E
铜
100
1.02
J
(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)为了验证猜想三，请在表中填上所缺数据．
(3)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，必须进行的操作是______________________________________________．
(4)如图所示，小明与小红选用以上琴弦和盛可乐饮料的两个纸杯，制成了一个“土电话”．
①他们用“土电话”能实现10 m间的通话，这表明：________________________．
②相距同样远，讲话者以同样的响度说话，如果用细铜丝连接，则比尼龙琴弦连接时听到的声音要大些，这一实验现象表明：__________________________________________．
③如果在用“土电话”时，另外一个同学用手捏住琴弦上的某一部分，则另一方就不能听到声音了，这是由于____________________________．
④如果在用“土电话”时，琴弦没有拉直而处于松弛状态，则另一方__________(填“能”或“不能”)听到对方的讲话声音．
【答案】(1)A B C A D F (2)铜 80 1.02(或：钢 100 1.02) (3)用同一根琴弦做两次实验，一次较松、一次较紧，分别拨动听声音的音调 (4)①固体能传声而且传声效果好 ②细铜丝比尼龙琴弦传声效果好 ③捏住琴弦阻碍了琴弦的振动 ④不能
【解析】(1)本题采用控制变量法进行实验，控制变量法是指被研究的问题与多个因素有关，研究和某一个因素的关系时，要控制其他因素一定或不变．研究音调和横截面积的关系，要控制材料、长度相同；研究音调和长度的关系，要控制材料、横截面积相同．(2)所填写的材料应该与表格中找到的两个相比，长度、横截面积相同，材料不同．(3)利用控制变量法设计实验，验证音调的高低与琴弦的松紧程度有关．(4)人们正常说话10 m几乎听不见声音，而用“土电话通话”能听见，说明物体不同的物质传声效果不同；传声距离相同，声音大说明传声效果好；声音是由物体的振动产生的，听不到声音说明物体不振动了；声音在松弛的琴弦中传播，能量损失快，传播距离近．
13.某同学用5只粗细相同而高矮不同的瓶子做如下实验：如图甲所示，用嘴分别对着5只瓶口吹气，发现瓶子越高，发声的音调越低．根据此现象回答下列问题：
(1)嘴对着5只瓶口吹气，5只小瓶均发出声音的原因是什么？
(2)5只小瓶产生不同音调的原因是什么？
(3)应用上述实验结论，说明吹笛子时，用手指堵在不同的笛孔(如图乙所示)能产生不同音调的声音的道理．
【答案】(1)5只小瓶中的空气柱发生振动．
(2)5只小瓶中空气柱的长短不同，嘴贴着瓶口吹气时，空气柱短的振动快，频率大，音调高，空气柱长的振动慢，频率小，音调低．
(3)用手指堵住不同的笛孔，笛中振动的空气柱的长度发生改变，振动的频率也就发生改变，音调随之发生变化，故用手指堵住不同的笛孔，能产生不同音调的声音．
14.小明在吉他演奏中发现，琴弦发出声音的音调与弦线的长度、粗细和松紧有关。于是他想：
(1)利用弦音计做研究，如图甲所示，其中a、b、c、d四根弦线的松紧相同。
①若他选择b、d两弦线做实验，则研究的目的是探究音调与弦线__________的关系。
②若他要研究音调与弦线粗细的关系，则应选择__________两弦线做实验。
③小明研究后得出结论：在其他条件相同的情况下，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。
(2)请你据图乙判断，在张力相同的情况下，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。
【答案】(1)①长度 ②a、b (2)A ；B
15.如图是某同学探究声音特性的两个实验：
实验一：如图甲所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起，这一现象可以说明声音在空气中是以声波的形式传播的，声波具有_________。若把此实验拿到月球上做，图中的泡沫塑料球不能被弹起，说明：__________________。
实验二：如图乙所示，有4支相同材料，相同厚度的玻璃量筒，其中a、b、c等高，a、b粗细相同，c、d粗细相同。各量筒内装有水，某同学猜想气柱发声的音调可能与：①气柱的长短有关；②气柱的横截面积有关；
(1)若探究“气柱越长，发声的音调越低”，应选量筒_________(填字母代号)，其中所用到的科学研究方法是__________________法；
(2)若选择的是量筒b、c，则探究的是猜想_________(填“①”或“②”)；
(3)小明用同样大小的力在c和d的口上方吹气，使它们发声，则所发出的声音音调_________(填“c高”“d高”或“一样高”)。
【答案】能量 真空不能传声 (1)a、b 控制变量 (2)② (3)一样高
【解析】实验一：如图甲，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起，说明声音在空气中是以声波的形式传播的，还能说明声波能传递能量。若把此实验拿到月球上做，由于月球上是真空的，真空不能传声，图中的泡沫塑料球不能被弹起。
实验二：
(1)当探究“发声的音调高低与气柱长度的关系”时，要控制量筒的粗细相同，气柱长短不同，观察图乙可知a、b符合条件；一个量与多个量有关，要控制其他量不变，研究与其中一个量的关系，这种研究问题的方法叫控制变量法，因此用到的科学研究方法是控制变量法；
(2)对比b、c可以发现：气柱长短相同，但量筒的粗细不同，所以选择b、c量筒实验探究的是“气柱发声音调跟气柱横截面积的关系”，且气柱越细，发声的音调越高；
(3)发声的音调高低与气柱的长度、粗细有关，而c、d中气柱的长度、粗细都相同，因此吹c、d时，发出声音的音调一样高。
16.随着生活水平的日益提高，不少场所的装修会考虑声学吸音效果。小明同学想比较几种常见装修材料的吸音性能，他找来厚度相同的四种小块材料(聚酯棉、软木、泡沫和海绵)，进行了如图所示的实验：桌面上放一个玻璃杯，在玻璃杯下分别放上待测试的小块材料，将悬挂在细线下的小球拉到同一高度释放去敲击玻璃杯，仔细比较玻璃杯发出的声音大小。
(1)为控制实验过程中敲击玻璃杯的力大小相同，小明的做法是______________________。
(2)小明记录的实验数据如下表，你认为表中空格处应填入_______________。
材料种类
聚酯棉
软木
泡沫
海绵
玻璃杯发声大小
最小
最大
较大
较小
最强
最弱
较弱
较强
(3)小明实验中的四种材料，仅从吸音性能的角度考虑，最适合装修隔音墙的是______________。
(4)你认为影响吸音性能的因素除了材料的种类，可能还有材料的______________(写出一个即可)。
【答案】(1)将小球拉到同一高度释放；(2)吸音性能；(3)聚酯棉；(4)厚度(其他答案合理即可)。
【解析】(2)探究的是材料的吸音性能与材料的关系，故表格中应填入“吸音性能”。
17.探究声音的特性：
(1)为了探究音调与什么因素有关，小明设计了下面几个实验，如图所示，你认为能够完成探究目的是______ ，通过探究可知：音调是由发声体振动的______ 决定的。
(2)如图B所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到______ (选填“钢尺”或“桌面被拍打”)振动发出的声音，若改用更大的力拨动钢尺，则听到声音的______ (选填“音调”、“音色”或“响度”)变大；逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，仔细聆听钢尺振动发出声音后，发现音调逐渐变______ (选填“高”或“低”)了，观察发现此时钢尺振动慢了，当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动钢尺，却听不到声音了，这是由于______ 。
(3)如图D所示，改变了吹笔帽的力度，我们听到声音的______ (选填“音调”、“音色”或“响度”)发生改变。
【答案】ABC 频率 钢尺 响度 低 钢尺振动的频率小于20Hz，属于次声波 响度
【解析】(1)A、硬纸板接触齿数不同的齿轮，振动的频率不同，发出的声音的音调不同，符合题意；
B、改变钢尺伸出桌边的长度，钢尺振动的频率不同，发出的声音的音调不同，符合题意；
C、用塑料尺子在梳子齿上快慢不同的滑动时，梳子齿振动的频率不同，发出的声音的音调不同，符合题意；
D、改变吹笔帽的力度，振幅不同，响度不同，研究响度跟振幅的关系，不符合题意；
通过探究可知：音调是由发声体振动的频率决定的；
(2)将一把钢尺紧紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到钢尺振动发出的声音；
若改用更大的力拨动钢尺，钢尺的振幅变大，则听到声音的响度变大；
逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，用同样大小的力拨动其伸出桌面的一端，这样会导致钢尺振动的快慢不同，即发出声音的音调不同；
钢尺伸出桌面超过一定长度，振动得很慢，即钢尺振动的频率小于20Hz，属于次声波，所以人耳听不到。
(3)如图D所示，改变了吹笔帽的力度，笔帽内空气柱振动的幅度改变，我们听到声音的响度发生变化。
故答案为：(1)ABC；频率；(2)钢尺；响度；增加；钢尺振动的频率小于20Hz，属于次声波；(3)响度。
(1)声音三个特性：音调、响度、音色，音调跟频率有关，频率越大音调越高，频率越小音调低；响度跟振幅有关，振幅越大响度越大；音色跟材料和结构有关；
(2)声音是由物体的振动产生的，振动停止，发生也停止；
(3)人能听到的频率范围是20-20000Hz。
能正确区分声音的三要素并能够搞清影响它们的因素：音调指声音的高低，是由发声体振动的频率决定，频率越高，音调越高；响度指声音的强弱，是由发声体振动的振幅有关，振幅越大，响度越大。
18.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。
编号
琴弦的材料
琴弦的长度/cm
琴弦的横截面积/mm2
①
钢
30
0.3
②
钢
30
0.6
③
尼龙丝
40
0.5
④
铜
50
0.5
⑤
尼龙丝
50
0.5
(1)如果想探究弦发声时音调与弦的材料的关系，小丽应选用表中编号为________的琴弦进行实验。
(2)如果想探究弦发声时音调与弦的粗细的关系，小丽应选用表中编号为________的琴弦进行实验。
(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________的琴弦振动时发声的音调高。
【答案】(1)④⑤ (2)①② (3)③ ⑤
专题07 声音的探究实验（解析版）
1.如图所示的广口瓶内放一个正在播放音乐的芯片，在瓶口塞上插有玻璃管的软木塞。
(1)此时，你能听到音乐声吗？
答：________。
(2)用抽气机将瓶内的空气抽出，在抽气机向外抽气的过程中，你听到的音乐声有什么变化？答：________________。
(3)推想，如果把瓶中的空气完全抽出来，我们还能听到声音吗？答：________。
由此我们可得出的结论是________________________________________________________。
(4)物理上把这种方法称为____________。
【答案】(1)能 (2)逐渐减弱 (3)不能 声音的传播需要介质，真空不能传声 (4)理想实验法
【解析】(1)因为气体和固体都能传声，所以广口瓶内放一个正在播放音乐的芯片，在瓶口塞上插有玻璃管的软木塞后，音乐声仍然能传到人的耳朵里，人能听到音乐声；
(2)用抽气机将瓶内的空气抽出，在抽气机向外抽气的过程中，瓶内空气越来越少，所以听到的音乐声会逐渐减弱；
(3)如果把瓶中的空气完全抽出来，瓶内就成了真空，没有了将声音传出瓶外的介质，所以我们不能听到音乐声。这说明声音的传播需要介质，真空不能传声；
(4)事实上是不可能把瓶内空气全部抽出的，所以总能听到微弱的声音，人们只是根据抽气过程中听到的声音越来越小进行推理，得出真空不能传声的结论，这种方法在物理学中叫理想实验法。
2.小明要探究“声音的响度和振幅是否有关”。实验器材：音叉，橡皮槌，铁架台，硬泡沫塑料小球，细线等。
操作步骤：
(1)用细线拴住硬泡沫塑料小球，悬挂在铁架台上；
(2)用橡皮槌轻轻敲击音叉使它振动后，可以听到较______的声音。让音叉一臂的外侧靠近并接触小球(如图)，可以看到小球被音叉弹开一个较小的角度。
(3)以橡皮槌用力敲击音叉，可以听到较______的声音，且让音叉一臂的外侧接触小球。可看到小球被音叉弹开一个较大的角度。
结论：当声源振动的______比较大时，响度较大。
(4)若将此实验移到月球表面去做。回答下列问题：
①听到和看到的现象分别是什么？______
A.既能听到声音，又能看到乒乓球被弹开
B.不能听到声音，但能看到乒乓球被弹开
C.既不能听到声音，也不能看到乒乓球被弹开
②根据实验现象的变化，你又可以总结出什么结论？______。
【答案】小 大 幅度 B 声音不能在真空中传播
【解析】(2)由实验现象可知，用橡皮槌轻轻敲击音叉使它振动后，可以听到较小的声音；
(3)由实验现象可知，用橡皮槌用力敲击音叉，可以听到较大的声音，且可看到小球被音叉弹开一个较大的角度。
由此可得出结论：声音的响度与声源振动的幅度有关，振幅越大，响度越大。
(4)①由于真空不能传播声音，故将此实验移到月球表面去做，能看到小球的振动，但听不到声音，故选B；
②根据实验现象的变化，可知声音不能在真空中传播。
故答案为：(2)小；(3)大；幅度；(4)①B；②声音不能在真空中传播。
(2)(3)响度是指声音的大小，与发声体振动的振幅有关，振幅越大，响度越大。结合实验现象可做出解答。
(4)真空不能传播声音，据此分析。
3.对此进行研究，经过和同学们的讨论提出了以下几种猜想：
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，可能与琴弦是材料有关
为了验证上述猜想是否正确，他和同学们找到了表中所列4种规格的琴弦，进行实验。
编号
规格
材料
长度(cm)
横截面积(mm2)
A
尼龙
55
1
B
尼龙
55
0.5
C
尼龙
80
1
D
镍合金
①
0.5
(1)为了验证猜想一，应选编号A和______的两种规格的琴弦进行实验。
(2)在验证猜想三时，小明发现粗心的同学没有把表中的数据填全，表中①的位置所缺数据是______。
(3)小明在这个探究实验中，采用的研究方法是______。
【答案】B 55 控制变量法
【解析】(1)为验证猜想一，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)如果验证猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关，应控制长度和横截面积相同，故应选B、D进行探究，则表格①的位置所缺数据是55。
(3)音调的高度与琴弦的材料、长度以及横截面积有关，当探究音调高度与其中一个因素的关系时，需控制其他因素不变，因此需要用控制变量法进行探究。
故答案为：(1)B；(2)55；(3)控制变量法。
(1)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，控制琴弦的长度和材料不变。
(2)琴弦发出声音的音调高低与琴弦的材料的关系时，控制横截面积和长度不变。
(3)控制变量法是初中物理常用的研究方法。
一个物理量受多个因素影响时，探究其中一个因素和物理量的关系时，控制其他因素不变，这种方法是控制变量法，在物理探究实验中经常用到，一定要掌握。
4.如图所示，利用钢尺探究响度的影响因素：
(1)把钢尺按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它发出的声音。实验中，应该听的声音是( )
A.钢尺伸出桌面部分振动发出的 B.钢尺拍打桌面发出的
(2)实验中，应________________(填“控制钢尺伸出长度不变”或“改变钢尺伸出长度”)，用________(填“相同”或“不同”)的力拨动钢尺，听它发出的声音，同时仔细观察钢尺振动的幅度。
(3)观察到钢尺振幅越大，声音的响度越大，由此可见：响度与__________有关。
【答案】(1)A (2)控制钢尺伸出长度不变；不同 (3)振幅
5.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10 m间的通话，这表明_______。
(2)两人位置不变，以相同的___________(选填声音的某个特性)讲话，改用细金属丝连接，则听到的声音的就大些。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、材料在图中标出(其中琴弦的直径关系：a=c=d
②若选择琴弦a和b，则是为了研究音调的高低与_________的关系。本实验中用了物理研究方法是__________________________。
【答案】(1)固体能够传声；(2)响度；金属的传声效果比棉线的好；(3)①ac；②横截面积；控制变量法
【解析】
【分析】
本题考查的是声现象的基本综合题，涉及到声音的产生与传播、声音的特性。
(1)声音是由物体的振动产生的，声音的传播需要介质；
(2)实验中应该使用控制变量法，比较材料的传声效果，应该控制距离和响度相同；
(3)声音的音调与频率有关，频率越高，音调越高。
【解答】
(1)他们用“土电话”能实现10m间的通话，这表明为棉线可以传声；
(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：金属的传声效果比棉线好；
(3)①若他们想探究“音调的高低与琴弦材料”的关系，应该改变材料，控制长度和横截面积相同，应选择琴弦为ac；
②若选择琴弦a和b，材料和长度相同，横截面积不同，是为了研究音调的高低与横截面积的关系；
该探究实验采用的物理研究方法是控制变量法。
故答案为：(1)固体能够传声；
(2)响度；金属的传声效果比棉线的好；(3)①ac；②横截面积；③控制变量法。
6.表中列出的数据在一定程度上反映了声音传播的一些规律，认真分析，
一些物质的声速(m/s)
空气(15oC) 340
海水(25oC) 1531
空气(25oC) 346
铜棒3750
煤油(15oC) 1324
铝5000
煤油(25oC) 1497
钢、铁5200
请写出两条你发现的规律：
① ______ ；
② ______ ．
【答案】同一介质中，声速与温度有关，温度越高，声速越大；一般情况下，固体中声速最大、液体其次、气体中声速最小
【解析】①声音在15℃空气中速度是340m/s，在25℃空气中传播速度是346m/s，
声音在15℃煤油中速度是1324m/s，在25℃煤油中传播速度是1497m/s，
由此可见：同一介质中，声速与温度有关，温度越高，声速越大；
②温度都是25℃时，声音在海水中速度是1531m/s，在煤油中是1324m/s，在空气中是1497m/s，
由此可见：温度相同的情况下，声音在不同介质中传播速度不同；
③比较声音在空气、煤油、铜棒中速度，可以发现：
一般情况下，固体中声速最大、液体其次、气体中声速最小．
故答案为：①同一介质中，声速与温度有关，温度越高，声速越大；
②温度相同的情况下，声音在不同介质中传播速度不同；
③一般情况下，固体中声速最大、液体其次、气体中声速最小．(任写两个，合理即可)
可以从声速与介质种类关系思考，可以从声速与介质温度关系思考，答案的角度是多方面的，本题答案是开放的．
本题考查学生对表格数据的分析能力，两个细节要注意：固体中声速比液体中大，这是一般规律，软木就是特例，所以注意前提“一般情况下”；温度高时声速大，是针对同种介质而言的，注意前提“同种介质中”．
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，这个实验表明了______。相距同样远，讲话者以同样的响度讲话，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 固体可以传声 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】
(1)音调是指声音的高低，音调跟频率有关，频率越大，音调越高；判断出该过程中物体振动的快慢分析即可判断；
(2)首先应该判断出是瓶子和水在振动还是瓶内的空气柱在振动，然后根据音调和频率的关系来进行解答；
(3)声音在空气中能传播，也可以在固体中传播，且声音在固体中传播速度更快；
(4)(5)真空不能传声。
【解答】
(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)往暖水瓶中灌水时，是由暖水瓶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暖水瓶中水的多少。
(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，这个实验表明了固体可以传声，且若相距同样远，讲话者以同样的响度讲话，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)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)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玻璃钟罩内还留有空气；
故答案为：(1)空气柱的长度越长，音调越高；(2)水快倒满时发出声音的音调较高；(3)固体可以传声；金属丝的传声性能比棉线好；(4)真空不能传声；(5)玻璃钟罩内还有空气。
8.小明平时喜欢吹口琴，学习了声音的知识后，他想弄清口琴的发声原理，便把自己的口琴拆开，发现口琴芯结构如图所示，在琴芯的气孔分布着长短厚薄都不同的一排铜片，这些铜片在气流的冲击下振动发声，小明发现：在气流冲击下，较厚较长的铜片发出的声音比较薄较短的铜片发出的声音的音调要低，对照小明的发现及示意图，推理填空：
(1)如图的Ⅰ区，发生振动的铜片较厚较长，由此判断口琴的I区发出的声音音调较______(填“高”或“低”)；
(2)在同一孔处用不同的力度吹琴，琴声的______(选填“音调”、“响度”或“音色”)会发生变化。
【答案】低 响度
【解析】(1)口琴在发生时是铜片在振动，较厚较长的铜片振动慢，发出的音调低，由图知Ⅰ区的铜片较厚较长，则口琴的I区发出的声音音调较低；
(2)在同一孔处用不同的力度吹琴时，振幅不同，则响度不同，故发生变化的是响度。
故答案为：(1)低；(2)响度。
(1)口琴在发生时是铜片在振动，较厚较长的铜片振动慢，发出的音调低；发声体振动的频率越高，音调越高。
(2)声音的响度与发声体的振动振幅有关。
9.教室的窗玻璃是双层的．课间，同学在窗外敲玻璃时，小明感觉双层玻璃与单层玻璃的振动情况不一样．于是他想探究“受敲击时，双层玻璃和单层玻璃的振动强弱情况”.为此，小明进行了以下实验：
①将单层玻璃板固定在有一定倾角的斜面上，把玻璃球靠在玻璃板的右侧，把橡胶球悬挂在支架上靠在玻璃板的左侧(如图)．
②随意拉开橡胶球，放手后让其敲击玻璃板，玻璃球被弹开，记下玻璃球被弹出的距离．共做6次．
③换成双层玻璃板重复上述实验．
(1)实验后，发现玻璃球被弹开距离的数据比较杂乱，这与实验中的哪一操作不当有关？
___________________________________________________________________．
小明改进后，重新做了实验，获得了如下数据：
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
平均值
玻璃球被弹开的距离/cm
单层
79
78
82
80
78
82
79
82
81
80
双层
20
23
24
24
24
25
22
22
21
25
(2)受到橡胶球的敲击时，玻璃板振动的强弱是通过___________________来反映的．课本中也有实验运用了相同的物理实验方法，比如__________________________(举一例即可)．
(3)根据上表中的实验数据分析，可以得出的结论是_________________________________．
【答案】(1)随意拉开橡胶球，放手后让其敲击玻璃板 (2)玻璃球被弹开的距离 将音叉的振动转换为乒乓球的弹起 (3)受敲击时，单层玻璃比双层玻璃的振动强
【解析】(1)实验中，随意拉开橡胶球，放手后让其敲击玻璃板，是造成玻璃球被弹开距离的数据比较杂乱的主要原因，应逐渐增大橡胶球与玻璃板间的距离，这样数据就会按照从小到大的顺序排列．(2)当玻璃板受到橡胶球的敲击时，双层玻璃与单层玻璃的振动情况无法用眼直接观察，通过玻璃球被弹开的距离来反映玻璃板振动的强弱．探究声音的产生实验中，让发声的音叉接触吊挂着的乒乓球，将音叉的振动转换为乒乓球的弹起．(3)分析表中数据可得：在同样的撞击下，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．得出结论：受到相同敲击力时，单层玻璃比双层玻璃振动强．
10.陈明同学住在繁华的闹市中心，夜深了街道上车辆的喇叭声、小贩的叫卖声仍不绝于耳，噪声污染严重。陈明想制作一个防噪声的耳罩，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。
(1)准备的实验器材除了待检测的材料外，还有音叉、机械闹钟、鞋盒。实验中适合做声源的是______；
(2)陈明将声源放进鞋盒，在其四周塞满待测填充材料。设计了以下A、B两种实验方案，你认为最佳的是______方案。
A.站在距鞋盒一定的距离处，比较所听见声音的响度。
B.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)实验得到的结果如下表所示，则待测材料中隔音性能最好的是______。
检测材料
衣服
锡箔纸
泡沫塑料
响度
较响
较响
弱
距离
较长
长
短
(4)防噪声耳罩是在______减小噪声。
(5)实验隐含的物理方法是______。
【答案】机械闹钟 B 泡沫塑料 人耳处 控制变量法、转换法、对比法
【解析】(1)正在发声的物体叫声源，音叉和闹钟都能够发出声音，但闹钟的声音稳定且有规律，而音叉的声音不稳定，本实验是探究材料的隔音效果，须要有稳定的声源，所以选择闹钟作为声源较为合适；
(2)在A方案中，由于人耳听到声音的响度无法测量，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，有可靠的实验数据，能够较好的判断隔音效果；
(3)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，所以泡沫塑料的隔音效果最好；
(4)防噪声耳罩是在人耳处减小噪声；
(5)实验中控制了声源不变，应用了控制变量法；同时把隔声性能转换为测距离声源的远近，还采用了两种不同的实验方法进行对比选择，所以采用了控制变量法、转换法、对比法。
故答案为：(1)机械闹钟；(2)B；(3)泡沫塑料；(4)控制变量法、转换法、对比法。
探究材料的隔音效果，须有稳定的声源，不同的隔音材料，并使用控制变量法、转换法、对比法等多种实验方法和正确的实验设计，从而得出结论。
此题结合具体的实验考查对声音的产生和传播条件的掌握情况，采用了多种实验方法，要求会结合物理学中的比较法分析实验。
11.小明观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的琴弦振动时，猜想：即使在弦张紧程度相同的条件下，发声音调的高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关。于是他想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确，下表是他在实验时控制的琴弦条件。
(1)如果想探究弦发声的音调与弦的粗细的关系，你认为他应该选用表中编号为______的弦(只填写字母代号)。
控制条件编号
琴弦的材料
琴弦的长度∕cm
琴弦的横截面积∕cm2
A
细钢丝
20
0.3
B
细钢丝
20
0.7
C
尼龙丝
30
0.5
D
细铜丝
40
0.5
E
尼龙丝
40
0.5
(2)想探究弦的音调与弦的长度的关系应选______，想探究弦的音调与弦的材料的关系应选______。本题的探究实验所用的方法叫做______法。
(3)探究过程通常采用下列一些步骤：①设计和进行实验；②分析归纳，得出结论；③提出问题；④猜想与假设等。你认为小兰要完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序应该是：______(只填写数字代号)；就小兰认为“发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短、及弦的材料有关”这一环节而言，属于科学探究中的______。(只填写数字代号)
【答案】A、B C、E D、E 控制变量 ③④①② ④
【解析】(1)探究琴弦发声的音调与粗细的关系时，只有琴弦的粗细可变，其它因素不可变，因此应选用材料和长度相同，粗细不同的两根琴弦；
(2)A和B两种材料都是钢，长度都是20cm，横截面积不同，故A、B符合题意；
C、E的两根琴弦材料都是尼龙丝，横截面积相同都是0.5mm2，长度不同，所以说控制的变量是材料和横截面积，研究的问题是音调与长度的关系；
研究音调和材料的关系，要控制长度和横截面积相等，材料不同，根据控制变量法可知，D和E两种材料符合要求；
由以上实验探究的方法可知探究物理问题的方法叫做控制变量法；
(3)实验探究的步骤为：提出问题、猜想和假设、设计和进行实验、分析归纳、得出结论；因此该实验探究的步骤排序为③④①②。
就小兰认为“发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短、及弦的材料有关”这一环节而言，属于科学探究中的猜想与假设。
故答案为：(1)A、B；(2)C、E；D、E；控制变量；(3)③④①②；④。
(1)(2)弦发声的音调可能与弦的材料、长度、粗细有关；应用控制变量法可以解答此题，观察表中变量有三个，当研究音调与一个变量时，必须保证其他两个变量相同；
(3)通过对科学探究各个要素特征的理解，加以排序。
控制变量法是被研究的问题与多个因素有关，研究和某一个因素的关系时，要控制其他因素一定或不变。控制变量法的实验是初中物理实验中重要的思想，考试中从材料的选取、方案的设计、结论的描述、数据的分析等方面都可以考查控制变量的思想，要细心。
12.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受各种因素影响，他对此进行了研究．经过和同学们讨论，他提出了以下猜想：
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．
编号
材料
长度/cm
横截面积/mm2
编号
材料
长度/cm
横截面积/mm2
A
铜
60
0.76
F
铜
100
0.76
B
铜
60
0.89
G
钢
80
1.02
C
铜
60
1.02
H
尼龙
80
1.02
D
铜
80
0.76
I
尼龙
100
1.02
E
铜
100
1.02
J
(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)为了验证猜想三，请在表中填上所缺数据．
(3)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，必须进行的操作是______________________________________________．
(4)如图所示，小明与小红选用以上琴弦和盛可乐饮料的两个纸杯，制成了一个“土电话”．
①他们用“土电话”能实现10 m间的通话，这表明：________________________．
②相距同样远，讲话者以同样的响度说话，如果用细铜丝连接，则比尼龙琴弦连接时听到的声音要大些，这一实验现象表明：__________________________________________．
③如果在用“土电话”时，另外一个同学用手捏住琴弦上的某一部分，则另一方就不能听到声音了，这是由于____________________________．
④如果在用“土电话”时，琴弦没有拉直而处于松弛状态，则另一方__________(填“能”或“不能”)听到对方的讲话声音．
【答案】(1)A B C A D F (2)铜 80 1.02(或：钢 100 1.02) (3)用同一根琴弦做两次实验，一次较松、一次较紧，分别拨动听声音的音调 (4)①固体能传声而且传声效果好 ②细铜丝比尼龙琴弦传声效果好 ③捏住琴弦阻碍了琴弦的振动 ④不能
【解析】(1)本题采用控制变量法进行实验，控制变量法是指被研究的问题与多个因素有关，研究和某一个因素的关系时，要控制其他因素一定或不变．研究音调和横截面积的关系，要控制材料、长度相同；研究音调和长度的关系，要控制材料、横截面积相同．(2)所填写的材料应该与表格中找到的两个相比，长度、横截面积相同，材料不同．(3)利用控制变量法设计实验，验证音调的高低与琴弦的松紧程度有关．(4)人们正常说话10 m几乎听不见声音，而用“土电话通话”能听见，说明物体不同的物质传声效果不同；传声距离相同，声音大说明传声效果好；声音是由物体的振动产生的，听不到声音说明物体不振动了；声音在松弛的琴弦中传播，能量损失快，传播距离近．
13.某同学用5只粗细相同而高矮不同的瓶子做如下实验：如图甲所示，用嘴分别对着5只瓶口吹气，发现瓶子越高，发声的音调越低．根据此现象回答下列问题：
(1)嘴对着5只瓶口吹气，5只小瓶均发出声音的原因是什么？
(2)5只小瓶产生不同音调的原因是什么？
(3)应用上述实验结论，说明吹笛子时，用手指堵在不同的笛孔(如图乙所示)能产生不同音调的声音的道理．
【答案】(1)5只小瓶中的空气柱发生振动．
(2)5只小瓶中空气柱的长短不同，嘴贴着瓶口吹气时，空气柱短的振动快，频率大，音调高，空气柱长的振动慢，频率小，音调低．
(3)用手指堵住不同的笛孔，笛中振动的空气柱的长度发生改变，振动的频率也就发生改变，音调随之发生变化，故用手指堵住不同的笛孔，能产生不同音调的声音．
14.小明在吉他演奏中发现，琴弦发出声音的音调与弦线的长度、粗细和松紧有关。于是他想：
(1)利用弦音计做研究，如图甲所示，其中a、b、c、d四根弦线的松紧相同。
①若他选择b、d两弦线做实验，则研究的目的是探究音调与弦线__________的关系。
②若他要研究音调与弦线粗细的关系，则应选择__________两弦线做实验。
③小明研究后得出结论：在其他条件相同的情况下，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。
(2)请你据图乙判断，在张力相同的情况下，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。
【答案】(1)①长度 ②a、b (2)A ；B
15.如图是某同学探究声音特性的两个实验：
实验一：如图甲所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起，这一现象可以说明声音在空气中是以声波的形式传播的，声波具有_________。若把此实验拿到月球上做，图中的泡沫塑料球不能被弹起，说明：__________________。
实验二：如图乙所示，有4支相同材料，相同厚度的玻璃量筒，其中a、b、c等高，a、b粗细相同，c、d粗细相同。各量筒内装有水，某同学猜想气柱发声的音调可能与：①气柱的长短有关；②气柱的横截面积有关；
(1)若探究“气柱越长，发声的音调越低”，应选量筒_________(填字母代号)，其中所用到的科学研究方法是__________________法；
(2)若选择的是量筒b、c，则探究的是猜想_________(填“①”或“②”)；
(3)小明用同样大小的力在c和d的口上方吹气，使它们发声，则所发出的声音音调_________(填“c高”“d高”或“一样高”)。
【答案】能量 真空不能传声 (1)a、b 控制变量 (2)② (3)一样高
【解析】实验一：如图甲，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起，说明声音在空气中是以声波的形式传播的，还能说明声波能传递能量。若把此实验拿到月球上做，由于月球上是真空的，真空不能传声，图中的泡沫塑料球不能被弹起。
实验二：
(1)当探究“发声的音调高低与气柱长度的关系”时，要控制量筒的粗细相同，气柱长短不同，观察图乙可知a、b符合条件；一个量与多个量有关，要控制其他量不变，研究与其中一个量的关系，这种研究问题的方法叫控制变量法，因此用到的科学研究方法是控制变量法；
(2)对比b、c可以发现：气柱长短相同，但量筒的粗细不同，所以选择b、c量筒实验探究的是“气柱发声音调跟气柱横截面积的关系”，且气柱越细，发声的音调越高；
(3)发声的音调高低与气柱的长度、粗细有关，而c、d中气柱的长度、粗细都相同，因此吹c、d时，发出声音的音调一样高。
16.随着生活水平的日益提高，不少场所的装修会考虑声学吸音效果。小明同学想比较几种常见装修材料的吸音性能，他找来厚度相同的四种小块材料(聚酯棉、软木、泡沫和海绵)，进行了如图所示的实验：桌面上放一个玻璃杯，在玻璃杯下分别放上待测试的小块材料，将悬挂在细线下的小球拉到同一高度释放去敲击玻璃杯，仔细比较玻璃杯发出的声音大小。
(1)为控制实验过程中敲击玻璃杯的力大小相同，小明的做法是______________________。
(2)小明记录的实验数据如下表，你认为表中空格处应填入_______________。
材料种类
聚酯棉
软木
泡沫
海绵
玻璃杯发声大小
最小
最大
较大
较小
最强
最弱
较弱
较强
(3)小明实验中的四种材料，仅从吸音性能的角度考虑，最适合装修隔音墙的是______________。
(4)你认为影响吸音性能的因素除了材料的种类，可能还有材料的______________(写出一个即可)。
【答案】(1)将小球拉到同一高度释放；(2)吸音性能；(3)聚酯棉；(4)厚度(其他答案合理即可)。
【解析】(2)探究的是材料的吸音性能与材料的关系，故表格中应填入“吸音性能”。
17.探究声音的特性：
(1)为了探究音调与什么因素有关，小明设计了下面几个实验，如图所示，你认为能够完成探究目的是______ ，通过探究可知：音调是由发声体振动的______ 决定的。
(2)如图B所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到______ (选填“钢尺”或“桌面被拍打”)振动发出的声音，若改用更大的力拨动钢尺，则听到声音的______ (选填“音调”、“音色”或“响度”)变大；逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，仔细聆听钢尺振动发出声音后，发现音调逐渐变______ (选填“高”或“低”)了，观察发现此时钢尺振动慢了，当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动钢尺，却听不到声音了，这是由于______ 。
(3)如图D所示，改变了吹笔帽的力度，我们听到声音的______ (选填“音调”、“音色”或“响度”)发生改变。
【答案】ABC 频率 钢尺 响度 低 钢尺振动的频率小于20Hz，属于次声波 响度
【解析】(1)A、硬纸板接触齿数不同的齿轮，振动的频率不同，发出的声音的音调不同，符合题意；
B、改变钢尺伸出桌边的长度，钢尺振动的频率不同，发出的声音的音调不同，符合题意；
C、用塑料尺子在梳子齿上快慢不同的滑动时，梳子齿振动的频率不同，发出的声音的音调不同，符合题意；
D、改变吹笔帽的力度，振幅不同，响度不同，研究响度跟振幅的关系，不符合题意；
通过探究可知：音调是由发声体振动的频率决定的；
(2)将一把钢尺紧紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到钢尺振动发出的声音；
若改用更大的力拨动钢尺，钢尺的振幅变大，则听到声音的响度变大；
逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，用同样大小的力拨动其伸出桌面的一端，这样会导致钢尺振动的快慢不同，即发出声音的音调不同；
钢尺伸出桌面超过一定长度，振动得很慢，即钢尺振动的频率小于20Hz，属于次声波，所以人耳听不到。
(3)如图D所示，改变了吹笔帽的力度，笔帽内空气柱振动的幅度改变，我们听到声音的响度发生变化。
故答案为：(1)ABC；频率；(2)钢尺；响度；增加；钢尺振动的频率小于20Hz，属于次声波；(3)响度。
(1)声音三个特性：音调、响度、音色，音调跟频率有关，频率越大音调越高，频率越小音调低；响度跟振幅有关，振幅越大响度越大；音色跟材料和结构有关；
(2)声音是由物体的振动产生的，振动停止，发生也停止；
(3)人能听到的频率范围是20-20000Hz。
能正确区分声音的三要素并能够搞清影响它们的因素：音调指声音的高低，是由发声体振动的频率决定，频率越高，音调越高；响度指声音的强弱，是由发声体振动的振幅有关，振幅越大，响度越大。
18.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。
编号
琴弦的材料
琴弦的长度/cm
琴弦的横截面积/mm2
①
钢
30
0.3
②
钢
30
0.6
③
尼龙丝
40
0.5
④
铜
50
0.5
⑤
尼龙丝
50
0.5
(1)如果想探究弦发声时音调与弦的材料的关系，小丽应选用表中编号为________的琴弦进行实验。
(2)如果想探究弦发声时音调与弦的粗细的关系，小丽应选用表中编号为________的琴弦进行实验。
(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________的琴弦振动时发声的音调高。
【答案】(1)④⑤ (2)①② (3)③ ⑤
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