人教版八年级物理上册同步(拓展)学讲练测大讲义专题2.6《声现象》单元探究实验问题(精炼)(原卷版+解析)

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2023-2024学年度物理八年级上册同步（拓展）学讲练测大讲义（人教版通用）第二章 声现象专题2.6 《声现象》单元探究实验问题（精炼）1．小明在学过声现象后，使用音叉做了如下的实验，如图所示。（1）如图甲，轻轻敲击音叉，将音叉轻触系在细绳上的乒乓球，可以看到乒乓球会弹开，这说明______；（2）增大敲击音叉的力度，听到响度增大的同时看到乒乓弹起的高度增加，说明______；（3）如图乙，将两个完全相上的音叉保持一定的距离放置，左边音叉轻触系在细绳上的乒乓球。敲响右边的音叉，左边完全相同的但没有与之接触的音叉也会发声，并且可以看到乒乓球会弹开，这说明______；（4）假如把乙装置移到在月球上做这个实验，乒乓球______（选填“能”或“不能”）被弹开，因为______；（5）在此实验中乒乓球的作用是______。2.在探究声音与频率关系实验中，把尺放在桌面上，使尺的一端伸出桌边，用手拔动钢尺，听尺振动时发出的声音，同时观察尺振动的快慢．下表是实验记录情况，请补充表中的空缺：（1）进行实验时，为了保证两次实验的响度不变，必须保持钢尺的______不变．（2）实验结论：声音的音调高低和______有关．3．如图所示的是探究声现象的三个实验情景，请回答下列问题：（1）如图甲所示，用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球被弹起，这个现象说明______；如果加大力度敲击音叉，发现乒乓球被弹得越远，听到的声音的响度也越大，这个现象说明______；（2）如图乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把乒乓球弹起，这个现象说明______；若把甲、乙两个实验移到月球上去做，______看到泡沫塑料球被弹起的图是______（选填“甲”或“乙”）；（3）如图丙所示，将一把钢尺紧按在桌面上，先让一端伸出桌边短一些，拨动钢尺，听它振动发出的声音，然后一端伸出桌边长一些，再拨动钢尺，听它振动发出的声音，使钢尺两次振动幅度大致相同。比较两种情况下，第_____次钢尺振动得快，它的音调______（填“高”或“低”），这说明音调与______有关。4.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是各种因素影响的，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：琴弦发出声音的高低，可能与琴弦的横截面积有关。 猜想二：琴弦发出声音的高低，可能与琴弦的长短有关。 猜想三：琴弦发生声音的高低，可能与琴弦的材料有关。 为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列出的不同规格的琴弦，因为音调的高低决定于声源振动的频率，于是又借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。（1）为了验证猜想一，应选用编号为______、______、______的琴弦进行实验。 为了验证猜想二，应选用编号为______、______、______的琴弦进行实验。表中有的材料规格没有填全，为了保证猜想三，必须知道该项内容，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，为了验证一猜想，必须进行的操作是：______。5．物理创新实验小组的同学利用日常学习中使用的塑料尺进行了探究： （1）如图所示，用手掌将塑料尺的一端紧压在桌面上，用手拨动塑料尺伸出桌面的一端，本实验中应该听的声音是_______（选填“A”或“B”）；A．塑料尺伸出桌面部分振动发出的B．塑料尺拍打桌面发出的（2）实验时，塑料尺伸出桌面的长度越长，振动越_______，发出声音的音调越_______；（3）小华同学发现塑料尺伸出桌面的长度太长时，可以明显看到塑料尺在振动。但却听不到声音，这是因为______；（4）实验时，保持塑料尺伸出桌面的长度不变，改变拨动力度，则是研究声音的______与振动幅度的关系；（选填“音调”“响度”或“音色”）（5）拨塑料尺的力不变，塑料尺伸出桌面的长度不变，在塑料尺右端开小孔，开孔前后两次发声的波形如图所示。可见结构的不同，会导致发出声音的______（选填“音调”“响度”或“音色”）改变。6．小丽同学在学习声现象时做了几个探究实验：（1）如甲所示，将正在发声的音叉放入水中，能观察到音叉周围溅起许多水花，这说明发出声音的音叉在______，用到的试验方法是：______。（2）如图乙所示，敲响右边的音，左边完全相同的音也会发声，并且把泡沫塑料球弹起，该实验能说明______可以传声。（3）如图丙所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，渐渐抽出玻璃罩内的空气所听到的铃声将会逐渐______（选填“变大”、“变小”或“不变”），并由此推理可知：如果玻璃罩内抽成真空后，就听不到闹钟响铃的声音了，最后得出结论：真空______（选填“能”或“不能”）传声。（4）通过丙实验的结论可知，若在月球上做图乙实验，泡沫塑料球______弹起（选填“能”或“不能”）。7．探究声音的响度与什么因素有关。（1）用系在细线上的乒乓球轻触正在发声的音叉，观察到乒乓球被弹开的现象（如图1所示）；（2）使音叉发出响度更大的声音，观察乒乓球被弹开的幅度______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（3）通过实验得出的结论：响度与声源的______有关而且是______越大，响度越______；（4）探究过程中，乒乓球的作用是将音叉的______放大，从而便于观察；（5）如图2所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把乒乓球弹起，这个现象说明______。8．微风吹过，金属管风铃发出悦耳的声音，小明想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系。他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管，将它们用细线悬挂，敲击后，测出各自发出声音的频率，数据如下表：（1）声音是由______产生的，用不同大小的力敲击，则发出声音的______将不同；（2）三根管中音调最低的是______号；（3）根据表中数据，能否得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论？答：______（能/不能），理由：______。9．在探究声音的产生、传播与特性的实验中，如图所示，用音叉和乒乓球进行如下实验：（1）轻敲的256Hz音叉，用悬吊着的乒乓球接触发声的音叉，发现乒乓球被弹开，说明声音是由物体______产生的；（2）重敲同一音叉，听到更大的声音，同时发现乒乓球被弹开得更远，说明声音的响度与发声体的______有关；（3）换用512Hz的音叉重复实验，听到声音的音调更高，说明音调与发声体的______有关；（4）如图甲、乙所示是用大小不同的力分别敲击同一个音叉时，声音输入到同一示波器上时显示的波形图，由此可以判断同一个音叉轻敲和重敲时发出声音的音调是_______（选填“相同的”或“不同的”）；（5）如图所示，用小锤敲右边的音叉时，发现挂在左边音叉旁边的小塑料球会一次次被弹起，如果在月球做这个实验，乒乓球还会弹起么______（选填“会”或“不会”）。10．波波同学在吉他演奏中发现，琴弦发出的音调与琴弦的长度、粗细和张力有关，于是他想：（1）利用琴弦设计做研究，如图1所示，期中a、b、c、d四根琴弦的张力相同。①若他选择b、d两弦线做实验，则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______两根弦线做实验。③波波研究得出结论：在其他条件相同的情况下，弦线越长，发出的音调越______，弦线越粗，发出的音调越______（2）请你根据图2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，发出音调最高的是按住______点，最低的是按住______点。2023-2024学年度物理八年级上册同步（拓展）学讲练测大讲义（人教版通用）第二章 声现象专题2.6 《声现象》单元探究实验问题（精炼）1．小明在学过声现象后，使用音叉做了如下的实验，如图所示。（1）如图甲，轻轻敲击音叉，将音叉轻触系在细绳上的乒乓球，可以看到乒乓球会弹开，这说明______；（2）增大敲击音叉的力度，听到响度增大的同时看到乒乓弹起的高度增加，说明______；（3）如图乙，将两个完全相上的音叉保持一定的距离放置，左边音叉轻触系在细绳上的乒乓球。敲响右边的音叉，左边完全相同的但没有与之接触的音叉也会发声，并且可以看到乒乓球会弹开，这说明______；（4）假如把乙装置移到在月球上做这个实验，乒乓球______（选填“能”或“不能”）被弹开，因为______；（5）在此实验中乒乓球的作用是______。【答案】（1）声音是由物体振动产生 （2）振幅越大，响度越大 （3）空气可以传声 （4）不能 真空不能传声 （5）把音叉的振动放大，便于观察 【解析】（1）敲击音叉，乒乓球被弹开，说明音叉在振动，则声音是由物体的振动产生的。（2）敲击音叉的力度变大，声音变大，乒乓球被弹起越高，说明振幅变大，则振幅大，响度大。（3）由图乙可知，敲击右侧的音叉，左侧相同的音叉发声，乒乓球弹起，说明空气可以传递声音。（4）声音的传播需要介质，若乙实验在月球进行，月球上没有空气，真空不能传声，所以乒乓球不会被弹开。（5）用乒乓球的振动呈现音叉的振动，可以将微小的振动放大，便于观察。2.在探究声音与频率关系实验中，把尺放在桌面上，使尺的一端伸出桌边，用手拔动钢尺，听尺振动时发出的声音，同时观察尺振动的快慢．下表是实验记录情况，请补充表中的空缺：（1）进行实验时，为了保证两次实验的响度不变，必须保持钢尺的______不变．（2）实验结论：声音的音调高低和______有关．【答案】快，低；振动强度，长短【解析】（1）在距声源距离相同时，响度取决于振动幅度，振动幅度相同，响度相同（2）尺子伸出的长，难振动，振动的慢，频率小，音调低易错点处理办法：（1）音调的影响因素：频率．（2）响度的影响因素：振动幅度。距声源的远近．（3）音色的影响因素：材料、结构．3．如图所示的是探究声现象的三个实验情景，请回答下列问题：（1）如图甲所示，用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球被弹起，这个现象说明______；如果加大力度敲击音叉，发现乒乓球被弹得越远，听到的声音的响度也越大，这个现象说明______；（2）如图乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把乒乓球弹起，这个现象说明______；若把甲、乙两个实验移到月球上去做，______看到泡沫塑料球被弹起的图是______（选填“甲”或“乙”）；（3）如图丙所示，将一把钢尺紧按在桌面上，先让一端伸出桌边短一些，拨动钢尺，听它振动发出的声音，然后一端伸出桌边长一些，再拨动钢尺，听它振动发出的声音，使钢尺两次振动幅度大致相同。比较两种情况下，第_____次钢尺振动得快，它的音调______（填“高”或“低”），这说明音调与______有关。【答案】（1）发声体在振动 振幅越大，响度越大 （2）空气能传声 不能 乙 （3） 一 高 频率 【解析】（1）如图（甲）所示，用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球被弹起，这个现象说明发声体在振动。 如果加大力度敲击音叉，发现乒乓球被弹得越远，听到的声音的响度也越大，这个现象说明振幅越大，响度越大。（2）由图知道，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把乒乓球弹起，这个现象说明空气可以传声并且声音可以传递能量。月球上没有空气，真空不能传声，若把乙实验移到月球上去做，不能看到乙图中泡沫塑料球被弹起。（3）音叉振动，发出声音。将钢尺紧按在桌面上，伸出桌边短时，振动物体的体积小，振动快，频率高，音调高；伸出桌边长时，振动物体的体积大，振动慢，频率低，音调低，实验结论：音调与频率有关。4.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是各种因素影响的，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：琴弦发出声音的高低，可能与琴弦的横截面积有关。 猜想二：琴弦发出声音的高低，可能与琴弦的长短有关。 猜想三：琴弦发生声音的高低，可能与琴弦的材料有关。 为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列出的不同规格的琴弦，因为音调的高低决定于声源振动的频率，于是又借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。（1）为了验证猜想一，应选用编号为______、______、______的琴弦进行实验。 为了验证猜想二，应选用编号为______、______、______的琴弦进行实验。表中有的材料规格没有填全，为了保证猜想三，必须知道该项内容，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，为了验证一猜想，必须进行的操作是：______。【答案】（1）1、2、3；1、4、6； （2）80，1.02　100，1.02； （3）选取一根琴弦，用一定大小的力拉紧琴弦，拨动琴弦测出此时振动的频率；改用不同的力拉紧琴弦，用同样大小的力拨动琴弦，测出琴弦此时的振动频率。【解析】这是一道利用控制变量法探究“音调高低的影响因素”的试题，试题展示了探究的全过程，要求参与器材的选择和进行剩余实验，深刻领会题中所用的实验方法，融入题中探究方案中方可准确解题。利用控制变量法研究一个物理量A与几个变量B、C、D的关系，在进行每个步骤时（如研究音调与弦的横截面积的关系），应注意保持只让被研究的变量（即弦的横截面积）发生改变，而让其它的几个变量（即弦的长短、材料）完全相同，这是运用控制变量进行实验时选择器材的基本方法，也是进行实验的基本思路。5．物理创新实验小组的同学利用日常学习中使用的塑料尺进行了探究： （1）如图所示，用手掌将塑料尺的一端紧压在桌面上，用手拨动塑料尺伸出桌面的一端，本实验中应该听的声音是_______（选填“A”或“B”）；A．塑料尺伸出桌面部分振动发出的B．塑料尺拍打桌面发出的（2）实验时，塑料尺伸出桌面的长度越长，振动越_______，发出声音的音调越_______；（3）小华同学发现塑料尺伸出桌面的长度太长时，可以明显看到塑料尺在振动。但却听不到声音，这是因为______；（4）实验时，保持塑料尺伸出桌面的长度不变，改变拨动力度，则是研究声音的______与振动幅度的关系；（选填“音调”“响度”或“音色”）（5）拨塑料尺的力不变，塑料尺伸出桌面的长度不变，在塑料尺右端开小孔，开孔前后两次发声的波形如图所示。可见结构的不同，会导致发出声音的______（选填“音调”“响度”或“音色”）改变。【答案】（1）A （2）慢 低 （3）尺子振动的频率小于20Hz，是次声波，人耳感觉不到 （4）响度 （5）音色 【解析】（1）把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，钢尺伸出桌面的部分振动而发出声音，本实验中应该听的声音是塑料尺伸出桌面部分振动发出的，A符合题意，B不符合题意。故选A。（2）频率决定声音的音调。实验时，钢尺伸出桌面的长度越长，越难振动，所以振动越慢，振动的频率越低，发出声音的音调越低。（3）钢尺伸出桌面超过一定长度，很难振动，尺子振动的频率小于20Hz，是次声波，人耳感觉不到。（4）保持钢尺伸出桌面的长度不变，改变拨动力度，钢尺振动的幅度改变，响度改变，是研究声音的响度与振动幅度的关系。（5）比较开孔前后两次发声的波形图可知，波形不同，说明声音的音色不同。可见结构不同时，会导致发出声音的音色不同。6．小丽同学在学习声现象时做了几个探究实验：（1）如甲所示，将正在发声的音叉放入水中，能观察到音叉周围溅起许多水花，这说明发出声音的音叉在______，用到的试验方法是：______。（2）如图乙所示，敲响右边的音，左边完全相同的音也会发声，并且把泡沫塑料球弹起，该实验能说明______可以传声。（3）如图丙所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，渐渐抽出玻璃罩内的空气所听到的铃声将会逐渐______（选填“变大”、“变小”或“不变”），并由此推理可知：如果玻璃罩内抽成真空后，就听不到闹钟响铃的声音了，最后得出结论：真空______（选填“能”或“不能”）传声。（4）通过丙实验的结论可知，若在月球上做图乙实验，泡沫塑料球______弹起（选填“能”或“不能”）。【答案】（1）振动 转换法 （2）气体 （3）变小 不能 （4）不能 【解析】（1）甲图中，发声的音叉激起水花，说明声音是由物体振动产生的；实验中将音叉微弱的振动转换为水的振动，属于转换法。（2）乙图中，敲响右边的音叉，振动通过空气向外传递，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起，该实验能说明气体可以传声。（3）抽取玻璃罩内的空气，听到罩内的音乐声逐渐变小，进一步推论得：声音的传播需要介质，真空不能传播声音。（4）月球上为真空，没有传递声音的介质，所以在月球上做图乙实验，泡沫塑料球不能弹起。7．探究声音的响度与什么因素有关。（1）用系在细线上的乒乓球轻触正在发声的音叉，观察到乒乓球被弹开的现象（如图1所示）；（2）使音叉发出响度更大的声音，观察乒乓球被弹开的幅度______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（3）通过实验得出的结论：响度与声源的______有关而且是______越大，响度越______；（4）探究过程中，乒乓球的作用是将音叉的______放大，从而便于观察；（5）如图2所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把乒乓球弹起，这个现象说明______。【答案】（2）变大（3）振幅 振幅 大（4）振动（5）声音可以传递能量，空气可以传声 【解析】（2）使同一支音叉发出响度更大的声音，而声音的大小叫响度，响度和振幅有关，振幅越大响度越大，重做上面的实验时，观察到乒乓球弹起的幅度越大。（3）通过实验可以判断物体振幅不同，响度不同，说明了响度与声源的振幅有关，而且是振幅越大，响度越大。（4）两次实验中，乒乓球的作用是将音叉的振动放大，从而便于观察，这种研究方法叫转换法。（5）敲击右面的音叉，左边完全相同的音叉把乒乓球弹起，说明声音可以传递能量，空气可以传声。8．微风吹过，金属管风铃发出悦耳的声音，小明想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系。他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管，将它们用细线悬挂，敲击后，测出各自发出声音的频率，数据如下表：（1）声音是由______产生的，用不同大小的力敲击，则发出声音的______将不同；（2）三根管中音调最低的是______号；（3）根据表中数据，能否得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论？答：______（能/不能），理由：______。【答案】（1）物体振动 响度 （2）3 （3）不能 没有控制管子的长度相同而直径不同、或管子的长度不同而直径相同 【解析】（1）一切正在发声的物体都在振动，声音是由物体振动产生的。响度与振幅有关，振幅越大，响度越大，用不同大小的力敲击金属管时，振幅不同，响度不同。（2）调音高低与频率有关，频率越高，音调越高，由表中实验数据可知，3号管子的频率是656Hz最小，3号管子的音调最低。（3）探究管子发出的声音的频率与管子长度、直径的关系应采用控制变量法，由表中实验数据可知，实验中没有控制管子的长度相同而直径不同、或管子的长度不同而直径相同，即没有采用控制变量法，不能根据表中实验数据得出实验结论。9．在探究声音的产生、传播与特性的实验中，如图所示，用音叉和乒乓球进行如下实验：（1）轻敲的256Hz音叉，用悬吊着的乒乓球接触发声的音叉，发现乒乓球被弹开，说明声音是由物体______产生的；（2）重敲同一音叉，听到更大的声音，同时发现乒乓球被弹开得更远，说明声音的响度与发声体的______有关；（3）换用512Hz的音叉重复实验，听到声音的音调更高，说明音调与发声体的______有关；（4）如图甲、乙所示是用大小不同的力分别敲击同一个音叉时，声音输入到同一示波器上时显示的波形图，由此可以判断同一个音叉轻敲和重敲时发出声音的音调是_______（选填“相同的”或“不同的”）；（5）如图所示，用小锤敲右边的音叉时，发现挂在左边音叉旁边的小塑料球会一次次被弹起，如果在月球做这个实验，乒乓球还会弹起么______（选填“会”或“不会”）。【答案】（1）振动 （2）振幅 （3）频率 （4）相同的 （5）不会 【解析】（1）轻敲的256Hz音叉，用悬吊着的乒乓球接触发声的音叉，发现乒乓球被弹开，乒乓球被弹起是因为音叉在振动，实践说明声音是由物体振动产生的。（2）在距离声源远近相同时，重敲同一音叉，听到更大的声音，同时发现乒乓球被弹开得更远，乒乓球被弹开的越远，说明音叉振幅越大，实验表明，响度跟发声体的振幅有关，振幅越大，响度越大。（3）换用512Hz的音叉重复实验，听到声音的音调更高，512Hz的音叉比256Hz的音叉频率大，音调高，实验表明，音调跟发声体的频率有关，频率越大，音调越高。（4）如图甲、乙所示是用大小不同的力分别敲击同一个音叉时，由甲乙波形图知，甲和乙的频率相等，音调相同。（5）声音传播需要介质，真空中不能传声，月球上是真空，所以不会看到乒乓球被弹起。10．波波同学在吉他演奏中发现，琴弦发出的音调与琴弦的长度、粗细和张力有关，于是他想：（1）利用琴弦设计做研究，如图1所示，期中a、b、c、d四根琴弦的张力相同。①若他选择b、d两弦线做实验，则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______两根弦线做实验。③波波研究得出结论：在其他条件相同的情况下，弦线越长，发出的音调越______，弦线越粗，发出的音调越______（2）请你根据图2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，发出音调最高的是按住______点，最低的是按住______点。【答案】(1)长度 ab 低 低 （2）A B 【解析】（1）①由图示可知，琴弦b、d的材料和粗细相同而长度不同，选择琴弦b、d进行实验可以探究音调高低与琴弦长度的关系。②要探究音调的高低与琴弦粗细的关系，应控制琴弦的材料和长度相同而粗细不同，由图示可知，可以选琴弦a、b进行实验。③由题意可知，在琴弦材料和张力相同的情况下，琴弦越长，音调越低，琴弦越粗，音调越低。（2）由图2可知，分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦，发出的音调最高的是按住A点，因为A点琴弦振动部分最短、最细；音调最低的是按住B点，因为B点琴弦振动部分最长、最粗。编号材料长度／cm横截面积／mm21铜600．762铜600．893铜601．024铜800．765铜  6铜1000．767钢801．028尼龙801．029尼龙1001．02编号长度/cm直径/cm频率/Hz120.51.52131231.002.001284348.502.5656编号材料长度／cm横截面积／mm21铜600．762铜600．893铜601．024铜800．765铜  6铜1000．767钢801．028尼龙801．029尼龙1001．02编号长度/cm直径/cm频率/Hz120.51.52131231.002.001284348.502.5656