一、初中物理声现象问题求解方法
1.如图所示声波的波形图,下列说法正确的是( )
A.甲、乙的音调相同 C.乙、丙的响度相同 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
A. 从图中可以看出,甲和乙波形的形状并不完全相同,因此它们的音色不同,振幅和频率相同,故音调和响度相同,故A正确;
BC、从图中可以看出,乙和丙波形的形状并不完全相同,因此它们的音色不同,振幅相同,响度相同,频率不相同,故音调不相同,故B错误,C正确;
D. 从图中可以看出,丙和丁波形的形状相同,因此它们的音色相同,振幅不相同,响度不相同,频率不相同,故音调不相同,故D错误;
B.乙、丙的音调相同 D.丙、丁的响度相同
2.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。
3.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。
4.小梦在探究声音高低与物体振动快慢的关系时,将钢尺的一端伸出桌面,用手拨动使其上下振动发出声音,如图所示.改变_____________,用同样大小的力再拨钢尺,并仔细观察____________,倾听并辨别钢尺振动时发出声音的高低有无变化.
【答案】钢尺伸出桌面的长度 钢尺振动的快慢 【解析】 【分析】 【详解】
探究声音的高低与振动快慢的关系时,应在控制其它的变量保持不变的前提下,只改变振动的快慢,从而研究声音高低与振动快慢的关系;因此应改变尺伸出桌面的长度,用同样大小的力拔动尺子,观察尺子振动的快慢,同时辨别所发出声音的高低.
5.为了探究声音的反射与吸收特点,章杰同学进行了实验研究:
(1)在玻璃筒内垫上一层棉花,棉花上放一个小闹钟,耳朵靠近玻璃筒口正上方l0cm处,能清晰地听见闹钟声,闹钟声是通过________传播的。
(2)当耳朵水平移动离开玻璃筒口一段距离后,如图甲所示位置,恰好听不见闹钟声。
(3)在玻璃筒口正上方10 cm处安放一块平面镜,调整平面镜的角度直到眼睛能从镜面里看到小闹钟,如图乙所示,此时耳朵又能清晰地听见闹钟声了,说明声音________(选填“能”或“不能”)像光一样反射。
(4)用海绵板代替平面镜,听见的声音明显减弱,说明海绵板吸收声音的能力________(选填“强”或“弱”)于玻璃板。 【答案】空气 能 强 【解析】 【详解】
(1)[1]耳朵在玻璃圆筒口上方清晰地听到的声音是通过空气传播的;
(3)[2]人看见闹钟,是闹钟的光经平面镜反射后进入眼睛形成的,参照光的反射规律可知声音也可以发生反射;
(4)[3]因为海绵板代替平面镜后,听见的声音明显减弱,所以海绵板吸收声音的能力强于玻璃板。
6.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 甲 乙 丙 丁 材料 钢丝 钢丝 钢丝 钢丝 长度 10cm 10cm 5cm 5cm 粗细 0.2mm2 0.1mm2 0.1mm2 0.1mm2 松紧 紧 紧 紧 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。
7.长沙市为了督促司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图所示,汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次超声波信号,第一次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.5s,第二次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.4s。若测速仪发出两次信号的时间间隔是0.9s,超声波的速度是340m/s,求:
(1)汽车接收到第一次信号时,距测速仪多少米? (2)汽车两次接收到信号时位置相距多少米? (3)在该测速区内,汽车的速度是多少? 【答案】(1)85m;(2)17m;(3)20m/s 【解析】 【详解】
(1)第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s,所以第一次信号到达汽车的时间为0.25s, 由v=
s可得汽车接收到第一次信号时,汽车距测速仪: ts1=v声t1=340m/s×0.25s=85m;
(2)第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,所以第二次信号到达汽车的时间为0.2s,
汽车接收到第二次信号时,汽车距测速仪:
s2=v声t2=340m/s×0.2s=68m;
汽车两次接收到信号时位置相距(即汽车行驶的距离):
s′=s1?s2=85m?68m=17m;
(3)汽车行驶这17m共用的时间:
t′=△t?t1+t2=0.9s?0.25s+0.2s=0.85s,
所以汽车的车速为:
v′=
s?17m==20m/s。 ?t0.85s
答:(1)汽车接收到第一次信号时,距测速仪85米;
(2)汽车两次接收到信号时位置相距17米; (3)在该测速区内,汽车的速度是20m/s。
8.在平直的路面上,一辆轿车正匀速驶向一座高山,司机鸣笛6s后听到回声,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?(15℃,声音在空气中的速度是340m/s) 【答案】960m 【解析】 【分析】
司机鸣笛后,声音传到高山返回汽车时,汽车以20m/s的速度已经前行了6s,根据速度公式可求汽车行驶的距离;在这段时间内,声音和汽车行驶的路程之差是司机听到回声时汽车与高山距离的2倍,根据速度公式求司机听到回声时汽车与高山距离。 【详解】 由v?s可得,在t?6s的时间内,汽车行驶的距离: ts1?v1t?20m/s?6s?120m,
声音传播的距离:
s2?v2t?340m/s?6s?2040m,
则汽车司机听到回声时距离高山为
s2?s12040m?120m??960m; 22答:汽车司机听到回声时距离高山960m。 【点睛】
s?本题主要考查回声测距。
9.如图所示,在两个完全相同的高脚玻璃杯内装有相同深度的水,当用筷子敲击杯子时,要使得甲杯发出的声音的响度大于乙杯,你的做法是:_________________。要使甲杯发出的声音的音调高于乙杯,你的做法是:_______________。
【答案】用更大的力敲击甲杯 减少甲杯中的水 【解析】 【详解】
[1]响度与振动幅度有关,振动幅度越大,响度越大,两个完全相同的高脚玻璃杯内装有相同深度的水,要使得甲杯发出的声音的响度大于乙杯,甲杯的振动幅度就要大于乙杯,所