一、初二物理 声现象实验易错压轴题(难)
1.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.
2.在学习吉他演奏的过程中,小明发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,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: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,他们找来下表的几种规格的琴弦进行实验:
(1)为了验证猜想一,应选用编号为___、___的琴弦进行实验;
(2)选用编号A、C的两根琴弦进行实验,是为了验证猜想_______;
(3)如果小明还想验证猜想三,则他可以选择编号为_______、_______的琴弦进行实验,此时表中所缺的数据应该填_______. 【答案】A B 二 C D 0.76 【解析】
(1)根据控制变量法的思路,为了验证猜想一,应选择长度和材料相同,而横截面积不同的琴弦,所以应选用编号为A和B的琴弦进行实验;
(2)选用编号A、C的两根琴弦进行实验,材料和横截面积相同,而长度不同,所以是为了验证猜想二;
(3)验证猜想三,同样根据控制变量法的思路,应保证横截面积和长度相同,而材料不同的琴弦进行实验,所以则他可以选择编号为C和D的琴弦进行实验; 则此时表中所缺的数据应该填入和C的横截面积相同,即0.76mm2.
点睛:关键是实验中控制变量法的应用,当一个结果受多个因素的影响时都使用此方法进行实验,实验时让一个因素变化,而其它因素都控制相等或相同即控制变量.
3.为了探究收音机接收电磁波的情况好坏与哪些因素有关,小明将一只袖珍收音机调好电台节目和音量后完成了以下实验:
①将收音机放进一只铝锅内,发现声音明显变小,取出后又恢复了原来的音量。 ②将收音机放进一只木桶内,发现声音大小不变。 ③将收音机放进一只铁桶内,现象与①相似。 ④将收音机放进一只塑料桶内,现象与②相似。
(1)根据以上实验,小明得出这样的结论:电磁波在传播途中,若遇到________类物体,其强度就会大大减弱。
(2)请你根据以上答案,解释为什么电视机靠室内天线接收信号效果不如用室外天线接收的信号效果好___________?
(3)根据以上实验,你能做出一种有用的设想吗_________?
【答案】(1)金属外壳 现代房屋的墙体一般都是钢筋混凝土结构的,对电磁波有屏蔽作用,使电磁波不能进入室内,另外周围建筑群对电磁波也有一定的屏蔽作用 可以发明一种金属罩,用来抗电磁波的干扰或抗电磁波对人体的辐射造成的伤害 【解析】 【详解】
(1)由以上四步可知,影响信号接收的为金属类材料,故可知电磁波在传播过程中遇到金属类物体时强度会减弱;
(2)在室内接收的信号效果差是因为建造房屋用了金属材料,比如钢筋等,对电磁波有屏蔽作用;另外周围建筑群对电磁波也有一定的屏蔽作用。
(3)金属可以减小电磁波的强度,则我们可以发明一种金属罩,而减小一些精密仪器受电磁波的影响;也可以猜想:在一些金属做成的容器内,电磁信号将无法进入,如电梯等,在其里面可能无法接打电话。
4.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.
5.如图所示,在8个相同的水瓶中灌入质量不同的水,水面的高度不等.
(1)若用相同的力敲击它们,就可以发出不同音调的声音,此时发出声音的声源是________(填“空气柱”或“水瓶和水”),盛水越多,敲击时发出声音的音调就越________.
(2)若用嘴依次吹瓶口,也可以发出不同音调的声音,此时发出声音的声源是________(填“空气柱”或“水瓶和水”),瓶中的空气柱越短,发出声音的音调就越________. (3)往保温瓶里灌开水的过程中,听声音就能判断保温瓶里水位的高低,因为________. A.随着水位升高,音调逐渐升高 B.随着水位升高,音调逐渐降低
C.灌水过程中音调保持不变,响度越来越大 D.灌水过程中音调保持不变,响度越来越小
【答案】水瓶和水 低 空气柱 高 A 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]当用相同的力敲击水瓶时,振动发声的物体主要是水瓶和水; [2] 敲击水瓶时,瓶中的水越多,水瓶和水越难振动,音调越低;
(2)[3]当用嘴依次吹瓶口时,振动发声的物体主要是空气柱;
[4] 吹瓶口时,瓶中盛水越多,空气柱越短,越容易振动,频率越大,音调越高; (3)[5]往保温瓶里灌开水的过程中,保温瓶内的水越来越多,空气柱越来越短,越容易振动,频率越大,高调越高;故BCD项错误,A项正确.
6.在探究声音的产生与传播时,小明和小华一起做了下面的实验:
(1)如图甲所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到小球被多次弹起,这说明了_______.
(2)如图乙所示,为了验证(1)中的探究结论,小华同学用手使劲敲桌子,桌子发出了很大的声响,但他几乎没有看到桌子的振动,为了明显地看到实验现象,你的改进方法是:______________.
(3)如图丙所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起.该实验能说明________可以传声.
(4)如图丁所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,会发现______________,并由此推理可知:____________________________.
【答案】声音是由物体振动产生的 在桌面上撒一些纸屑(或其他轻小物体) 空气 铃声越来越小 真空不能传声 【解析】 【分析】 【详解】
(1)如图甲所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到小球被多次弹起,这说明了声音是由物体振动产生的,用小球被多次弹起来代表声源的振动,是转换法的应用; (2)小华同学用手使劲敲桌子,桌子发出了很大的声响,但他几乎没有看到桌子的振动; 因为桌子的振动幅度是很小的,不容易被直接看到,可以利用实验(1)的方法,即转换法,用轻小物体的跳动来表示桌子的振动;
所以为了明显地看到实验现象,改进方法是:在桌面上撒一些纸屑或其他轻小物体 . (3)如图丙所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起.
是声波经过空气传递到了左边的音叉,引起了左边音叉的振动,所以该实验能说明空气可以传声.
(4)如图丁所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,会发现铃声越来越小,说明声音的传播是需要介质的,再经过科学的推理可知:真空不能传声.
【点睛】
重点是声音的产生、传播特征,加深理解难度不大,但在考试中经常出现,要多练习达到熟练的程度.
7.为了探究声音产生的原因,小明和小丽一起做了几个实验:小明把手放在喉咙处,大声讲话,感觉喉头振动了;小丽把发声的音叉放在水中,可以激起水花.
(1)通过对上面的种种实验现象的分析,能得出声音是由______产生.
(2)小华同学,用手敲鼓,他知道声音是由鼓面的______发出的,但是他看到鼓面几乎没有什么异样.为了使看到的实验现象更明显,他在鼓面上撒些小纸团,撒小纸团目的是______. (3)小明、小丽等同学在探究上述问题之后,又提出这样一个问题:声音是怎样从发声物体传播到远处的?针对这一问题,他们经过认真地思考,提出了两种猜想: ①声音要传播出去,需要别的物质做媒介; ②声音要传播出去,不需要什么物质做媒介.
究竟哪一种猜想是正确的呢?小明他们进行了如下的实验:
a.把正在响铃的手机放在玻璃罩内,再逐渐抽出玻璃罩内空气的过程中,会听到铃声逐渐
______.
b.再打开阀门,让空气逐渐进入玻璃罩内,又会听到铃声逐渐______.
c.推理过程:玻璃罩内空气越少,传出的声音越______,如果玻璃罩内抽成真空后,就听不到
手机响铃的声音了.
d.结论:______.
由此现象可以推得猜想______是正确的.
【答案】振动 振动 发声振动转换成鼓面上小纸屑的振动易于观察 减小 变大 小 声音的传播需要介质,真空不能传声 ① 【解析】 【详解】
(1)[1]讲话是声带的振动,音叉发声使水振动,都能证明声音是由物体振动产生的。 (2)[2]用手敲鼓,声音是由鼓面的振动发出的。
[3]为了使看到的实验现象更明显,在鼓面上撒些小纸团,撒小纸团目的是显示鼓面的振动,这是放大法(转换法)的运用;
(3)[4]a.把正在响铃的手机放在玻璃罩内,再逐渐抽出玻璃罩内空气的过程中,会听到铃声逐渐减弱。
[5]b.再打开阀门,让空气逐渐进入玻璃罩内,又会听到铃声逐渐变大。
[6]c.进一步推理:玻璃罩内空气越少,传出的声音越越小,如果玻璃罩内抽成真空后,就听不到手机响铃的声音了。
[7]d.得出结论:声音不能在真空中传播。