苏教版初中物理八年级上册第一单元5《声现象拓展》讲义

这是一份苏教版初中物理八年级上册第一单元5《声现象拓展》讲义，共3页。学案主要包含了综合实践活动，实验，声音的波形图，超声波等内容，欢迎下载使用。
提出问题：聆听闹钟指针走动时的“嚓嚓”声，注意它的响度和音调。把闹钟放在一个鞋盒内，并盖上盒盖，你听到的声音有什么变化？
猜想假设：收集各种能够阻隔声音的材料（如衣服、报纸、锡箔纸、塑料袋、泡沫塑料等），然后和同学一起预测这些材料的隔音性能并排出由好到差的顺序。
设计实验：设计一种简易的方法测试各种材料的隔音性能，设计时注意：
①为了保证测试合理，应设计一种能比较隔音性能的方法；
②实验时，要注意控制某些条件；
例1.小明想比较几种材料(毛衣、报纸、棉花、泡沫塑料)的隔音性能，除了待检测的材料外，可利用的器材还有：音叉、收音机、机械闹钟。在本实验中适合作声源的是 ；理由是 。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。他设想了三种实验方案你认为最佳的是 。
表2
材料
响度
毛衣
较响
报纸
响
棉花
较响
泡沫
弱
表1
材料
距离
毛衣
较长
报纸
长
棉花
较短
泡沫
较短
表3
材料
距离/m
毛衣
3.5
报纸
4.1
棉花
2.5
泡沫
3.0
A．让人站在距鞋盒一定距离处，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。
表2
材料
响度
毛衣
较响
报纸
响
棉花
较响
泡沫
弱
表1
材料
距离
毛衣
较长
报纸
长
棉花
较短
泡沫
较短
表3
材料
距离/m
毛衣
3.5
报纸
4.1
棉花
2.5
泡沫
3.0
C．将泡沫小球放在鞋盒上，比较小球弹起的距离
上面的表格是为上述三种实验方案设计的，其中与方案C所对应的是________。
待测材料隔声性能由差到好的排列顺序为_____________________________________。
二、实验：探究音调和哪些因素有关
例1．如图所示，小明和小刚用细棉线连接了两个可乐饮料的纸杯制成了一个“土电话”。
（1）他们用“土电话”能实现10m间的通话，这表明 。
（2）某研究小组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、材料在图中已标出（其中琴弦的横截面积关系：a＝c＝d＜b），并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致。
①若他们想研究“音调的高低与琴弦长度”的关系应选择琴弦 。
②若有同学选择c和d进行研究，并推理得出：琴弦长度越长，振动越慢，音调就越低的结论，该同学探究过程中存在的问题是 。
例2．如图所示，有5支相同材料、相同厚度的玻璃量筒（如图所示）。各量筒内装有水，小红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；③水柱的长度有关。于是她在实验室找来了测量声音频率的仪表，用同样大小的力在量筒口上吹气，并记录声音的频率，如表：
（1）量筒a气柱振动100次，需要 秒；
（2）若选择的是量筒b、c，则探究的猜想是 （选填“②”或“③”）；
（3）若选择的是量筒 ，小红用同样大小的力在它们口上吹气，所发出的声音音调 （选填“相同”或“不同”），从而得出结论：气柱发声的音调与水柱的长度 （选填“有关”或“无关”）；
（4）若探究猜想①，应选量筒 ，在此探究的过程中保持量筒材料和厚度相同的具体原因是 ；
（5）如果用同样大小的力敲击c和d使它们发声， 所发出的声音音调较高；
（6）在量筒e口上吹气，所发出声音的频率可能是 Hz（选填“380”“300”或“240”）。
变式1．请按要求回答：
（1）如图甲所示，该装置能探究声音产生的原因，乒乓球在实验中的作用是 ；
（2）如图乙所示，用小锤敲击右边音叉，左边音叉也发声，乒乓球弹起，该实验现象能说明 ；
A.声音的音调与振动频率有关 B.声波可以在空气中传播
C.在月球上做该实验，也可以看见乒乓球弹起
D.声音在固体中传播速度比气体中快
（3）如图丙，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，就可听到钢尺振动发出的声音，逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，钢尺振动发出声音的音调会逐渐变 （填“高”或“低”）。
变式2．小明在观察如图甲所示的二胡时猜想：弦发声的音调可能与弦的长短、粗细和松紧有关。于是他找来两根粗细不同的钢丝，设计了如图乙所示的装置，拨动枕木AB间的钢丝，进行了四次对比探究，四次实验的部分信息如表所示：
（1）实验中，通过改变 来改变振动弦（钢丝）的松紧；
（2）第1、2两次实验是为了探究音调与弦的 的关系，拨动后发现第1次实验发声音调低，则小明可得出结论：当弦的 相同时，弦越 ，音调越高；
（3）为了探究弦发声的音调与弦的长短是否有关这一猜想，关于第4次钢丝直径的选择，必须是 ；
A.1mm
B.2mm
C.1mm或2mm均可
（4）二胡演奏时可通过手指按压、松开、滑动等指法配合产生优美旋律。图丙中小明手握上端，两手指按压的是音符“3”、“4”位置，已知相同条件下，弦越长，音调越低，为发出“4”的音符，此时他最简单合理的操作是：松开 （食指/中指）。
三、声音的波形图
例1．如图所示声波的波形图，下列说法正确的是（ ）
A．乙、丁的音调和音色相同
B．甲、丙的音调和音色相同
C．甲、乙的音调和响度相同
D．丙、丁的音色和响度相同
例2．小华用图甲的装置将音叉发出的声音信号输入计算机，在屏幕上显示声音的波形。她第一次重敲、第二次轻敲同一支音叉，图乙选项中两幅对应的波形图是（ ）
A．①和②B．③和④C．①和④D．②和④
变式1．用同一声音传感器采集笛子和二胡发出的两个声音，波形如图所示。分析可知：这两个声音的 和 特性不同， 相同。
四、超声波、次声波、声能
1.别总以为植物“默默无语”，以色列特拉维夫大学研究人员于2023年3月30日在发布的研究报告中指出，植物也会发声，甚至在缺水或承受其他压力时发出更多声音。用能扩音的装置录音，研究人员能捕捉到频率40千赫兹至80千赫兹的声波。人无法直接听到的原因是植物发出声波的（ ）
A．振幅小、频率高B．振幅大、频率低
C．音色好、频率高D．音色差、频率低
2．2025年春节联欢晚会为全国人民带来了一场视听盛宴，如图是舞台上演员唱歌的场景，下列有关声音的描述正确的是（ ）
A．歌声是通过空气传入现场观众耳朵的
B．演员使用话筒主要是为了改变声音的音调
C．观众掌声越大，掌声在空气中传播的速度越大
D．主持人播报节目名称，主要利用声音传递能量
3．在我国云南生长着一种神奇的“跳舞草”，每当音乐声响起，它的叶子就会随着音乐旋律的高低快慢上下跳动，音乐的节奏越快，它跳动就越快；音乐的节奏一慢，它也随之慢下来；音乐停止时，它也就停止了跳舞；如图所示，人对着它唱歌时，它也会“跳舞”。根据现象下列说法不正确的是（ ）
A．将“跳舞草”置于月球上，“跳舞草”不会翩翩起舞
B．人对着它唱歌时能引起“跳舞草”跳舞，说明了声音能传递能量
C．音乐声音越大，叶子就振动得越强烈
D．音乐停止时，没有了振动，“跳舞草”还能跳一会儿
4．如图所示，三支点燃的蜡烛排列在音响的前方。当音箱播放音乐时，声音通过 同四周传播，观察到烛焰在晃动，说明声音能够传递 。分析三处“烛焰”的晃动情况，能够得出结论：响度与声源的 有关。量筒
a
b
c
d
e
频率/Hz
400
352
274
274
实验次数
1
2
3
4
钢丝直径/mm
2
1
1
AB间距/cm
50
50
50
30
钩码个数
3
3
4
3