专题01 声现象相关实验（原卷版）

专题01声现象相关实验【实验攻略】备战2024年中考物理高频热点实验解读与突破实验序号实验名称实验要求星级指标1声音是怎样产生的探究☆2响铃闹钟真空实验演示☆3探究音调和频率的关系探究☆4观察声音的波形演示5声音的响度与什么因素有关分组探究☆6观察噪声，不同乐器发声的波形演示7声音能传递信息演示8声音能传递能量演示实验一：声音是怎样产生的（音叉实验）【实验目的】探究声音的产生和传播【实验材料】音叉、小锤、铁架台、水、细线、乒乓球【实验步骤】1.将音叉固定在铁架台上。2.用小锤敲击音叉，观察音叉的振动情况。3.将乒乓球用细线悬挂在音叉旁，用小锤敲击音叉，观察乒乓球的运动情况。4.将音叉放入水中，用小锤敲击音叉，观察水面的振动情况。【实验现象】1.用小锤敲击音叉时，可以看到音叉在振动。2.将乒乓球用细线悬挂在音叉旁，用小锤敲击音叉时，可以看到乒乓球被弹开。3.将音叉放入水中，用小锤敲击音叉时，可以看到水面出现波纹。【实验结论】声音是由物体振动产生的，振动停止，声音也停止。声音可以在空气和水中传播。实验一：声音是怎样产生的（纸盒实验）【实验名称】探究声音的产生【实验目的】通过观察和实验，了解声音是如何产生的。【实验材料】空纸盒、橡皮筋、小鼓、豆子【实验步骤】1.将空纸盒去掉盖子，用橡皮筋把纸盒固定在小鼓上。2.用手敲击小鼓，观察纸盒和豆子的运动情况。3.用手握住纸盒，再次敲击小鼓，观察豆子的运动情况。【实验现象】1.当敲击小鼓时，纸盒和豆子会振动。2.当用手握住纸盒时，豆子停止振动。【实验结论】声音是由物体振动产生的，振动停止，声音也停止。除此之外，以下的实验也可以探究声音的产生：1.说话实验：当你说话时，将手放在喉咙上，可以感受到声带的振动。这是因为声带的振动产生了声音，通过空气传播到耳朵中。2.敲击鼓面实验：当你敲击鼓面时，可以看到鼓面的振动。这是因为鼓面的振动产生了声音，通过空气传播到耳朵中。3.吹口哨实验：当你吹口哨时，可以看到嘴唇的振动。这是因为嘴唇的振动产生了声音，通过空气传播到耳朵中。【典例1】为研究声音是如何产生的，小明同学进行系列的实验研究。（1）如图甲所示，用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球会被弹起，这个现象说明；乒乓球在试验中起到什么作用？。（2）如图乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起，这个现象说明。（3）若在月球上做上述两个实验，实验乒乓球会弹起。（4）石头落入水中，产生的水波向四周传播；发声的音叉接触水面，激起水波向四周传播。通过水波来研究声波，这种研究问题的方法为法。A．推理

B．类比

C．控制变量

D．转化【典例2】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：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．再打开阀门,让空气逐渐进入玻璃罩内,又会听到铃声逐渐．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．结论：．由此现象可以推得猜想是正确的．实验二：响铃闹钟真空实验【实验目的】探究真空环境对声音传播的影响【实验材料】真空罩、响铃闹钟、抽气装置【实验步骤】1.将响铃闹钟放入真空罩中，并确保闹钟可以正常工作。2.启动抽气装置，开始抽取真空罩内的空气，观察闹钟的响铃情况。3.当真空罩内的气压达到一定程度时，停止抽气。4.等待一段时间，观察闹钟的响铃情况。【实验现象】1.在真空罩内抽取空气的过程中，闹钟的响铃声音会逐渐变小，最终完全消失。2.当停止抽气后，闹钟的响铃声音会逐渐恢复。【实验结论】真空环境可以阻碍声音的传播。这是因为声音的传播需要介质，而真空中缺乏介质，所以声音无法传播。【典例3】如图所示是探究“声音的传播”实验装置：（1）交流讨论：①在玻璃钟罩内的木塞上，放一个正在发声的音乐闹铃，此时我们能听到音乐；②用抽气设备抽钟罩内空气，在抽气的过程中，你听到音乐声将会（选填“变大”“不变”或“变小”）；（2）实验结论：声音的传播需要，声音在中不能传播。【典例4】为了验证“声音的传播需要介质”，小华设计了一套巧妙的实验装置：在广口瓶内用细线吊起一部手机，线的末端固定在瓶口的软木塞上，瓶内的空气可由瓶口的玻璃管抽出，如图所示。（1）在没有抽气时，小华用家里的另一部手机拨打瓶内的手机，他（选填“能”或“不能”）听见瓶内手机的铃声；（2）小华尽量抽尽瓶中的空气后，拨打瓶内的手机，他听到瓶内手机铃声的情况是：（选填“铃声变弱”或“铃声变强”）；（3）通过以上两次实验的对比，小华得出的结论是：。实验三：探究音调和频率的关系（钢尺）【实验目的】探究音调和频率的关系【实验材料】钢尺【实验步骤】1.将钢尺的一端固定在桌子上，另一端悬空。2.用手指轻轻拨动钢尺，使其振动发声。3.改变拨动钢尺的力度，再次观察钢尺振动的频率和发出声音的音调的变化。【实验现象】1.当拨动钢尺的力度增大时，钢尺振动的频率也会增大，发出的声音音调会升高。2.当拨动钢尺的力度减小时，钢尺振动的频率也会减小，发出的声音音调会降低。【实验结论】音调和频率之间存在着密切的关系，频率越高，音调越高。通过改变钢尺振动的频率，可以改变钢尺发出的声音的音调。实验三：探究音调和频率的关系（音叉）【实验目的】探究音调和频率的关系【实验材料】音叉、频率计数器、示波器【实验步骤】1.将音叉固定在支架上，用小锤敲击音叉，使其发出声音。2.使用频率计数器测量音叉发出的声音的频率。3.改变小锤敲击音叉的力度，再次测量声音的频率，观察频率的变化。4.将音叉发出的声音输入到示波器中，观察波形的变化。【实验现象】1.当小锤敲击音叉的力度不同时，音叉发出的声音的频率也会发生变化。力度越大，频率越高。2.在示波器中观察到，音叉发出的声音的波形也会随着频率的变化而发生变化。【实验结论】音调和频率之间存在着密切的关系，频率越高，音调越高。通过改变音叉的振动频率，可以改变音叉发出的声音的音调。【典例5】某课外兴趣小组做了几个与声音有关的实验，如图所示：（1）如图甲，用硬纸片在梳子梳齿上划动，划动速度越小，发出声音的音调越，说明音调是由声源的决定的；（2）如图乙，保持钢尺伸出桌面的长度不变，用不同大小的力拨动时，听到声音的大小不同，说明响度与发声体的有关；若钢尺伸出桌面的长度变长，用等大的力拨动时，听到声音的音调（升高/降低）。【典例6】探究影响音调高低的因素过程结论如图，把钢尺按在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听声音并观察钢尺振动的快慢；改变钢尺，再做几次实验，发现物体振动的越快，音调越。问题讨论如图，重敲同一个音叉时，观察到乒乓球被弹开的幅度更大。可见，发声体的越大，响度越大。实验四：声音的响度与什么因素有关【实验目的】探究声音的响度与什么因素有关【实验材料】音叉、小锤、乒乓球、铁架台、系有细线的乒乓球【实验步骤】1.将系有细线的乒乓球轻触正在发声的音叉，观察乒乓球被弹开的幅度。2.用小锤敲击音叉，使音叉发出不同响度的声音，再次观察乒乓球被弹开的幅度。【实验现象】1.当音叉发出较小响度的声音时，乒乓球被弹开的幅度较小。2.当音叉发出较大响度的声音时，乒乓球被弹开的幅度较大。【实验结论】声音的响度与发声体的振幅有关，振幅越大，响度越大。【典例7】探究声音的产生与特性过程结论(1)如图，用小锤敲击音叉使其发声，用其轻触系在细绳上的乒乓球，发现乒乓球被弹开，说明发声的音叉在．(2)使音叉发出不同响度的声音，发现响度越大时，乒乓球被弹开的幅度越，说明声音的响度与音叉的振幅有关．(3)增加一个频率不同的音叉，听两个音叉发声的音调高低，通过观察比较它们振动的不同，可探究决定音调高低的因素【典例8】随着生活水平的日益提高，不少场所的装修会考虑声学吸音效果。小明同学想比较几种常见装修材料的吸音性能，他找来厚度相同的四种小块材料（聚酯棉、软木、泡沫塑料和海绵），进行了如图所示实验．桌面上放一个玻璃杯，在玻璃杯下分别放上待测试的小块材料，敲击玻璃杯，仔细比较玻璃杯发出的声音大小。（1）为控制实验过程中敲击玻璃杯的力大小相同，小明的做法你认为更合理。A．将悬挂在细线下的小球拉到同一高度释放去敲击玻璃杯。B．手拿小锤子，用相同的力度敲击玻璃杯。（2）小明的实验数据记录如下表所示：材料种类聚酯棉软木泡沫塑料海绵玻璃杯发声大小最小最大较大较小最强最弱较弱较强你认为表中空格处应填入。（3）小明实验中的四种材料，仅从吸音性能的角度考虑，最适合隔音墙装修的是。【练习1】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①所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到它，说明了声音是由产生的；此探究中悬挂着的乒乓球的作用是；（2）如图②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③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；在月球上（选填“能”或“不能”）看到塑料球弹起；（4）如图④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，所听到的声音将会逐渐；并由此推理可知。【练习2】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①所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察乒乓球动，这说明了；（2）如图②所示，为了验证（1）中的探究结论，小华同学用手使劲效桌子，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③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④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，将听到，并由此推理可知：。【练习3】小明做探究真空是否能传声的实验，如图所示。(1)如图，把正在响铃的电铃放在玻璃罩内，在逐渐抽出玻璃罩内空气的过程中，会听到铃声逐渐；(2)打开阀门，让空气逐渐进入玻璃罩内，又会听到铃声逐渐；(3)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，就听不到电铃响铃的声音了；(4)结论：声音的传播需要，真空不能。【练习4】某研究小组利用一些长短、粗细不同的琴弦，进行探究“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1中已标出[其中琴弦的直径（即粗细）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”应选择琴弦和（填字母）；（2）若选择琴弦a和b，则是为了研究；（3）某同学选择琴弦b和c研究“琴弦音调高低与材料的关系”，是否可行?，原因是；（4）如图2所示，是声音输入到示波器上时显示振幅与时间关系的波形。其中声音音调相同的是和，响度相同的是和。

【练习5】在学习演奏小提琴的过程中，小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响，他们决定对这种现象进行探究，经讨论后提出以下猜想：猜想一：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关；猜想二：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关；猜想三：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关。为了验证以上猜想是否正确，他们找到了一些不同规格的琴弦，如下表：编号琴弦的材料琴弦的长度/cm琴弦的横截面积/mm2①钢200.3②钢0.5③钢400.5④尼龙丝300.5⑤尼龙丝400.5（1）为了验证猜想一，应选用这两根琴弦进行实验（填编号）；（2）为了验证猜想二，应选用这两根琴弦进行实验（填编号）；（3）为了验证猜想三，小明选用编号为①、②的琴弦进行实验，则表中缺少的数据应为；（4）该实验主要采用的实验方法是。【练习6】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，他们找到了表中所列种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是小华又借来一个能够测量声源振动频率的仪器进行实验。（1）选用编号为A、B、C的琴弦进行实验，是为了验证猜想；（2）为了验证猜想二，应选用编号为、、的琴弦进行实验；（3）表中有的材料规格还没填全，为了验证猜想三，最好填上该项内容。请在表中填上所缺数据：①；②；（4）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，为了验证这一猜想，必须进行的操作是：；（5）该探究实验采用的物理研究方法是。编号材料铜铜铜铜铜铜铁尼龙尼龙长度①横截面积②【练习7】表中是某些介质的声速。

（1）分析表格的信息，推断声速大小可能和哪些因素有