一、初中物理声现象问题求解方法
1.一辆轿车正匀速驶向一座高山,司机鸣笛后6s听到回声,若汽车行驶时的速度是20m/s,则汽车司机听到回声时距离高山有多远?(空气中声速为340m/s)
【答案】960m
【解析】
【详解】
由速度公式
s
v
t
=得汽车的行驶路程为:
=20m/s6s120m
s v t
=⨯=
车车
声音得传播路程为:
=340m/s6s2040m
s v t
=⨯=
声声
则鸣笛时汽车到高山得距离为:
成都汽车+2040m120m
=1080m 22
s s
s
+
==声车
所以汽车司机听到回声时到高山距离为:
0=1080m120m960m
s s s
=--=
车
答:汽车司机听到回声时距离高山960m。
2.将一只正在发声的音乐芯片挂在钟罩内,如图所示:用抽气筒把钟罩内的空气逐渐抽出,将会发现
声音 _____;此实验可以推理得出______的结论。实验中声音无法完全消失的原因可能是________ 。(写出一种)
【答案】逐渐减小声音的传播需要介质声音通过上方的固体传声
【解析】
【分析】
【详解】
[1]将一只正在发声的音乐芯片挂在钟罩内,用抽气筒把钟罩内的空气逐渐抽出,传递声音的介质变少,所以将会发现声音逐渐变小;
[2]此实验可以推理得出:声音的传播需要介质(或真空不能传声)的结论;
[3]实验中声音无法完全消失的原因可能是:声音通过上方的固体传声,或空气抽不干净。
3.如图,四个相同的瓶子里装有高度不同的水,对着瓶口吹气,发出的音调最高的是
____。
【答案】丁
【解析】
【详解】
当对着瓶口吹气时,瓶内的空气柱会振动,空气柱越短,振动的频率越高,音调越大,所以发出的音调最高的是丁。
4.如图所示,四个相同的玻璃杯瓶内装有深度不同的水。用嘴贴着瓶口吹气,会发出不同的声音,其中音调最高是图________。用小棒敲击瓶子时,发出的声音音调最高的是图
________。
【答案】甲丁
【解析】
【详解】
[1]用嘴贴着瓶口吹气,会发出不同的声音,这是空气柱的振动发出的声音,空气柱越短,振动的频率越高,音调越高,从图中可以看到,图甲的空气柱最短,那么它的音调最高;
[2]用小棒敲击瓶子时,振动的是瓶子和瓶子里面的水,水越少,声音振动的频率越高,音调越高,从图中可以看到,图丁的水最少,那么它的音调最高。
5.如图所示,将一把钢尺压在桌面上,一部分伸出桌面,用手拨动其伸出桌外的一端,轻拨与重拨钢尺,使钢尺振动的_______不同,则钢尺发出声音的_________就不同;若改变钢尺伸出桌面的长度,用相同的力拨尺,钢尺振动的___________不同,则钢尺发出声音的__________就不同。
【答案】幅度响度频率音调
【解析】
【分析】
声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大;而音调的高低与发声物体振动快慢有关,物体振动越快,音调越高。
【详解】
[1][2]轻拨与重拨钢尺,会导致钢尺振动幅度不同,响度就不同。
[3][4]改变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频率不同,即发声音调不同。
6.阅读下面一段短文后,认真思考并回答以下问题.如图 1 所示,小明和小刚用细棉线连接两个纸杯制成了一个“土电话”.
(1)他们用土电话能实现 10m 间的通话,说明了_____.
(2)相距同样远,讲话者以相同的响度讲话,如果改用细金属丝连接“土电话”,则听到的声音就大些,这一实验表明:_____.
(3)如果在用土电话时,棉线没有拉直而处于松驰状态,则听的一方通过棉线_____(选填“能”或“不能”)听到对方的讲话声.
(4)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 2 中已标出(其中琴弦的直径关系: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_____(选填符号 a、b、c或d).
②若选择琴弦 a 和 b,则是为了研究_____.
③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什么问题?_____
④两位同学还可以选择琴弦_____(选填符号 a、b、c 或 d),研究“琴弦音调高低与材料的关系”.
【答案】固体能传播声音金属丝的传声效果更好不能 ad 音调的高低与琴弦粗细的关系因为琴弦的材料、长度都不相同,没有控制变量 ac
【解析】
【分析】
【详解】
(1)土电话通过细绳连接,所以能说明固体能够传声.
(2)改用细金属丝连接“土电话”,则听到的声音就大些,这一实验表明金属丝的传声效果更好.
(3)棉线没有拉直而处于松驰状态时,声音就不能传到听者耳朵里.
(4)研究“音调的高低与琴弦长度”的关系时,应选择只有长度不同的两根线,所以选ad.琴弦 a 和 b只
有粗细不同,所以研究的是音调的高低与琴弦粗细的关系.
选择 c 和 d 进行研究时,因为琴弦的材料、长度都不相同,无法控制变量.
研究“琴弦音调高低与材料的关系”可以选择琴弦ac.
7.下图中的实验是我们在学习声现象知识,做过的一些探究性实验:
(1)其中可用来探究声音产生条件的实验有:________(填序号)
(2)图①实验中在抽气的过程中出现的现象是:________;实验结论是:________;(3)图④实验中将鼓面上放一些纸屑,其研究方法是:________;
(4)图⑤实验探究的是:________的关系.
(5)图⑧实验说明:________.
【答案】②⑥闹钟铃声的响度逐渐变小声音的传播需要介质,真空不能传声转化放大法音调的高低与频率声音具有能量
【解析】
【分析】
【详解】
①钟罩实验探究的内容为声音传播的条件;②发声的音叉插入水中探究的是声音产生的条件;③水中敲击石块能听到声音,探究的是水能否传声;④探究的是响度与振幅的关系;
⑥探究声音产生的条件;⑦探究的是管乐器的音调与空气柱长短的关系;⑧探究的是声音与能量的关系;故其中可用来探究声音产生条件的实验有②⑥;在图①中向外抽气,闹钟铃声的响度逐渐变小,说明声音的传播需要介质,真空不能传声;在图④中用大小不同的力敲鼓,发现纸屑跳动幅度不同,因鼓面的振动幅度较小不易观察,放上纸屑将其振动放大,故称为转化放大法;在图⑤中用不同的速度划过木梳,由于运动快慢不变,即振动的
频率不同,所以音调不同,故探究的是音调的高低和物体的振动快慢关系;在图⑧实验中,烛焰摆动,说明声音能传递能量;
8.某同学为了探究物体发声时振动的频率高低与哪些因素有关,他选择了四根钢丝进行实验,如图所示。具体数据如下表:
编号材料长度粗细松紧
甲钢丝10cm0.2mm2紧
乙钢丝10cm0.1mm2紧
丙钢丝5cm0.1mm2紧
丁钢丝5cm0.1mm2松
(1)用同样的力拨动钢丝甲和乙,发现拨动______钢丝时的音调高。由此可以得出的结论是:在弦的长度、松紧程度相同时,振动的频率高低与弦的_________有关。
(2)为了探究发声体振动的频率高低与弦的长度的关系时,他应用同样大小的力先后拨动_______和________钢丝。
(3)先后用同样大小的力拨动钢丝丙和丁,可以得出的结论是: _____________
【答案】乙粗细乙丙在钢丝的长度,粗细相同时,钢丝越紧,音调越高。
【解析】
【分析】
本题考查实验探究能力。
【详解】
(1)[1][2]因为甲、乙两根钢丝的长度、松紧度一样,甲比乙粗,乙振动的频率大音调高,该过程是利用控制变量法来研究发声体的音调与其粗细的关系;
(2)[3] [4]如果探究发声体音调高低与弦的长度的关系,必须控制两根钢丝的粗细、松紧度一样符合条件的是乙和丙两根钢丝;
(3)[5]由图可以知道钢丝丙和丁长度、粗细相同,钢丝的松紧不同先后用同样大小的力拔动丙和丁两根钢丝,丙钢丝发出的音调高丁钢丝发出音调低,由此可以得出的结论是:在钢丝的长度、粗细相同时钢丝越紧音调越。
9.在音乐会上,女高音轻声伴唱,男低音放声高歌,其中音调高的是________歌者,响度大的是________歌者(选填男、女).
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