專題01 聲現(xiàn)象相關(guān)實(shí)驗(yàn)（原卷版）

專題01聲現(xiàn)象相關(guān)實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)攻略】備戰(zhàn)2024年中考物理高頻熱點(diǎn)實(shí)驗(yàn)解讀與突破實(shí)驗(yàn)序號實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)要求星級指標(biāo)1聲音是怎樣產(chǎn)生的探究☆2響鈴鬧鐘真空實(shí)驗(yàn)演示☆3探究音調(diào)和頻率的關(guān)系探究☆4觀察聲音的波形演示5聲音的響度與什么因素有關(guān)分組探究☆6觀察噪聲，不同樂器發(fā)聲的波形演示7聲音能傳遞信息演示8聲音能傳遞能量演示實(shí)驗(yàn)一：聲音是怎樣產(chǎn)生的（音叉實(shí)驗(yàn)）【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄柯曇舻漠a(chǎn)生和傳播【實(shí)驗(yàn)材料】音叉、小錘、鐵架臺、水、細(xì)線、乒乓球【實(shí)驗(yàn)步驟】1.將音叉固定在鐵架臺上。2.用小錘敲擊音叉，觀察音叉的振動(dòng)情況。3.將乒乓球用細(xì)線懸掛在音叉旁，用小錘敲擊音叉，觀察乒乓球的運(yùn)動(dòng)情況。4.將音叉放入水中，用小錘敲擊音叉，觀察水面的振動(dòng)情況?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】1.用小錘敲擊音叉時(shí)，可以看到音叉在振動(dòng)。2.將乒乓球用細(xì)線懸掛在音叉旁，用小錘敲擊音叉時(shí)，可以看到乒乓球被彈開。3.將音叉放入水中，用小錘敲擊音叉時(shí)，可以看到水面出現(xiàn)波紋?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的，振動(dòng)停止，聲音也停止。聲音可以在空氣和水中傳播。實(shí)驗(yàn)一：聲音是怎樣產(chǎn)生的（紙盒實(shí)驗(yàn)）【實(shí)驗(yàn)名稱】探究聲音的產(chǎn)生【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹客ㄟ^觀察和實(shí)驗(yàn)，了解聲音是如何產(chǎn)生的?！緦?shí)驗(yàn)材料】空紙盒、橡皮筋、小鼓、豆子【實(shí)驗(yàn)步驟】1.將空紙盒去掉蓋子，用橡皮筋把紙盒固定在小鼓上。2.用手敲擊小鼓，觀察紙盒和豆子的運(yùn)動(dòng)情況。3.用手握住紙盒，再次敲擊小鼓，觀察豆子的運(yùn)動(dòng)情況?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】1.當(dāng)敲擊小鼓時(shí)，紙盒和豆子會振動(dòng)。2.當(dāng)用手握住紙盒時(shí)，豆子停止振動(dòng)。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的，振動(dòng)停止，聲音也停止。除此之外，以下的實(shí)驗(yàn)也可以探究聲音的產(chǎn)生：1.說話實(shí)驗(yàn)：當(dāng)你說話時(shí)，將手放在喉嚨上，可以感受到聲帶的振動(dòng)。這是因?yàn)槁晭У恼駝?dòng)產(chǎn)生了聲音，通過空氣傳播到耳朵中。2.敲擊鼓面實(shí)驗(yàn)：當(dāng)你敲擊鼓面時(shí)，可以看到鼓面的振動(dòng)。這是因?yàn)楣拿娴恼駝?dòng)產(chǎn)生了聲音，通過空氣傳播到耳朵中。3.吹口哨實(shí)驗(yàn)：當(dāng)你吹口哨時(shí)，可以看到嘴唇的振動(dòng)。這是因?yàn)樽齑降恼駝?dòng)產(chǎn)生了聲音，通過空氣傳播到耳朵中?！镜淅?】為研究聲音是如何產(chǎn)生的，小明同學(xué)進(jìn)行系列的實(shí)驗(yàn)研究。（1）如圖甲所示，用豎直懸掛的乒乓球接觸發(fā)聲的音叉時(shí)，乒乓球會被彈起，這個(gè)現(xiàn)象說明；乒乓球在試驗(yàn)中起到什么作用？。（2）如圖乙所示，敲擊右邊的音叉，左邊完全相同的音叉會把乒乓球彈起，這個(gè)現(xiàn)象說明。（3）若在月球上做上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)乒乓球會彈起。（4）石頭落入水中，產(chǎn)生的水波向四周傳播；發(fā)聲的音叉接觸水面，激起水波向四周傳播。通過水波來研究聲波，這種研究問題的方法為法。A．推理

B．類比

C．控制變量

D．轉(zhuǎn)化【典例2】為了探究聲音產(chǎn)生的原因,小明和小麗一起做了幾個(gè)實(shí)驗(yàn)：小明把手放在喉嚨處,大聲講話,感覺喉頭振動(dòng)了；小麗把發(fā)聲的音叉放在水中,可以激起水花．（1）通過對上面的種種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,能得出聲音是由產(chǎn)生．（2）小華同學(xué),用手敲鼓,他知道聲音是由鼓面的發(fā)出的,但是他看到鼓面幾乎沒有什么異樣為了使看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯,他在鼓面上撒些小紙團(tuán),撒小紙團(tuán)目的是．（3）小明、小麗等同學(xué)在探究上述問題之后,又提出這樣一個(gè)問題：聲音是怎樣從發(fā)聲物體傳播到遠(yuǎn)處的？針對這一問題,他們經(jīng)過認(rèn)真地思考,提出了兩種猜想：①聲音要傳播出去,需要?jiǎng)e的物質(zhì)做媒介；②聲音要傳播出去,不需要什么物質(zhì)做媒介．究竟哪一種猜想是正確的呢？小明他們進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)：把正在響鈴的手機(jī)放在玻璃罩內(nèi),再逐漸抽出玻璃罩內(nèi)空氣的過程中,會聽到鈴聲逐漸．再打開閥門,讓空氣逐漸進(jìn)入玻璃罩內(nèi),又會聽到鈴聲逐漸．推理過程：玻璃罩內(nèi)空氣越少,傳出的聲音越,如果玻璃罩內(nèi)抽成真空后,就聽不到手機(jī)響鈴的聲音了．結(jié)論：．由此現(xiàn)象可以推得猜想是正確的．實(shí)驗(yàn)二：響鈴鬧鐘真空實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄空婵窄h(huán)境對聲音傳播的影響【實(shí)驗(yàn)材料】真空罩、響鈴鬧鐘、抽氣裝置【實(shí)驗(yàn)步驟】1.將響鈴鬧鐘放入真空罩中，并確保鬧鐘可以正常工作。2.啟動(dòng)抽氣裝置，開始抽取真空罩內(nèi)的空氣，觀察鬧鐘的響鈴情況。3.當(dāng)真空罩內(nèi)的氣壓達(dá)到一定程度時(shí)，停止抽氣。4.等待一段時(shí)間，觀察鬧鐘的響鈴情況。【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】1.在真空罩內(nèi)抽取空氣的過程中，鬧鐘的響鈴聲音會逐漸變小，最終完全消失。2.當(dāng)停止抽氣后，鬧鐘的響鈴聲音會逐漸恢復(fù)?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】真空環(huán)境可以阻礙聲音的傳播。這是因?yàn)槁曇舻膫鞑バ枰橘|(zhì)，而真空中缺乏介質(zhì)，所以聲音無法傳播。【典例3】如圖所示是探究“聲音的傳播”實(shí)驗(yàn)裝置：（1）交流討論：①在玻璃鐘罩內(nèi)的木塞上，放一個(gè)正在發(fā)聲的音樂鬧鈴，此時(shí)我們能聽到音樂；②用抽氣設(shè)備抽鐘罩內(nèi)空氣，在抽氣的過程中，你聽到音樂聲將會（選填“變大”“不變”或“變小”）；（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：聲音的傳播需要，聲音在中不能傳播。【典例4】為了驗(yàn)證“聲音的傳播需要介質(zhì)”，小華設(shè)計(jì)了一套巧妙的實(shí)驗(yàn)裝置：在廣口瓶內(nèi)用細(xì)線吊起一部手機(jī)，線的末端固定在瓶口的軟木塞上，瓶內(nèi)的空氣可由瓶口的玻璃管抽出，如圖所示。（1）在沒有抽氣時(shí)，小華用家里的另一部手機(jī)撥打瓶內(nèi)的手機(jī)，他（選填“能”或“不能”）聽見瓶內(nèi)手機(jī)的鈴聲；（2）小華盡量抽盡瓶中的空氣后，撥打瓶內(nèi)的手機(jī)，他聽到瓶內(nèi)手機(jī)鈴聲的情況是：（選填“鈴聲變?nèi)酢被颉扳徛曌儚?qiáng)”）；（3）通過以上兩次實(shí)驗(yàn)的對比，小華得出的結(jié)論是：。實(shí)驗(yàn)三：探究音調(diào)和頻率的關(guān)系（鋼尺）【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄恳粽{(diào)和頻率的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)材料】鋼尺【實(shí)驗(yàn)步驟】1.將鋼尺的一端固定在桌子上，另一端懸空。2.用手指輕輕撥動(dòng)鋼尺，使其振動(dòng)發(fā)聲。3.改變撥動(dòng)鋼尺的力度，再次觀察鋼尺振動(dòng)的頻率和發(fā)出聲音的音調(diào)的變化?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】1.當(dāng)撥動(dòng)鋼尺的力度增大時(shí)，鋼尺振動(dòng)的頻率也會增大，發(fā)出的聲音音調(diào)會升高。2.當(dāng)撥動(dòng)鋼尺的力度減小時(shí)，鋼尺振動(dòng)的頻率也會減小，發(fā)出的聲音音調(diào)會降低?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】音調(diào)和頻率之間存在著密切的關(guān)系，頻率越高，音調(diào)越高。通過改變鋼尺振動(dòng)的頻率，可以改變鋼尺發(fā)出的聲音的音調(diào)。實(shí)驗(yàn)三：探究音調(diào)和頻率的關(guān)系（音叉）【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄恳粽{(diào)和頻率的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)材料】音叉、頻率計(jì)數(shù)器、示波器【實(shí)驗(yàn)步驟】1.將音叉固定在支架上，用小錘敲擊音叉，使其發(fā)出聲音。2.使用頻率計(jì)數(shù)器測量音叉發(fā)出的聲音的頻率。3.改變小錘敲擊音叉的力度，再次測量聲音的頻率，觀察頻率的變化。4.將音叉發(fā)出的聲音輸入到示波器中，觀察波形的變化?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】1.當(dāng)小錘敲擊音叉的力度不同時(shí)，音叉發(fā)出的聲音的頻率也會發(fā)生變化。力度越大，頻率越高。2.在示波器中觀察到，音叉發(fā)出的聲音的波形也會隨著頻率的變化而發(fā)生變化?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】音調(diào)和頻率之間存在著密切的關(guān)系，頻率越高，音調(diào)越高。通過改變音叉的振動(dòng)頻率，可以改變音叉發(fā)出的聲音的音調(diào)。【典例5】某課外興趣小組做了幾個(gè)與聲音有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，如圖所示：（1）如圖甲，用硬紙片在梳子梳齒上劃動(dòng)，劃動(dòng)速度越小，發(fā)出聲音的音調(diào)越，說明音調(diào)是由聲源的決定的；（2）如圖乙，保持鋼尺伸出桌面的長度不變，用不同大小的力撥動(dòng)時(shí)，聽到聲音的大小不同，說明響度與發(fā)聲體的有關(guān)；若鋼尺伸出桌面的長度變長，用等大的力撥動(dòng)時(shí)，聽到聲音的音調(diào)（升高/降低）。【典例6】探究影響音調(diào)高低的因素過程結(jié)論如圖，把鋼尺按在桌面上，一端伸出桌邊。撥動(dòng)鋼尺，聽聲音并觀察鋼尺振動(dòng)的快慢；改變鋼尺，再做幾次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)物體振動(dòng)的越快，音調(diào)越。問題討論如圖，重敲同一個(gè)音叉時(shí)，觀察到乒乓球被彈開的幅度更大?？梢姡l(fā)聲體的越大，響度越大。實(shí)驗(yàn)四：聲音的響度與什么因素有關(guān)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄柯曇舻捻懚扰c什么因素有關(guān)【實(shí)驗(yàn)材料】音叉、小錘、乒乓球、鐵架臺、系有細(xì)線的乒乓球【實(shí)驗(yàn)步驟】1.將系有細(xì)線的乒乓球輕觸正在發(fā)聲的音叉，觀察乒乓球被彈開的幅度。2.用小錘敲擊音叉，使音叉發(fā)出不同響度的聲音，再次觀察乒乓球被彈開的幅度?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】1.當(dāng)音叉發(fā)出較小響度的聲音時(shí)，乒乓球被彈開的幅度較小。2.當(dāng)音叉發(fā)出較大響度的聲音時(shí)，乒乓球被彈開的幅度較大?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】聲音的響度與發(fā)聲體的振幅有關(guān)，振幅越大，響度越大。【典例7】探究聲音的產(chǎn)生與特性過程結(jié)論(1)如圖，用小錘敲擊音叉使其發(fā)聲，用其輕觸系在細(xì)繩上的乒乓球，發(fā)現(xiàn)乒乓球被彈開，說明發(fā)聲的音叉在．(2)使音叉發(fā)出不同響度的聲音，發(fā)現(xiàn)響度越大時(shí)，乒乓球被彈開的幅度越，說明聲音的響度與音叉的振幅有關(guān)．(3)增加一個(gè)頻率不同的音叉，聽兩個(gè)音叉發(fā)聲的音調(diào)高低，通過觀察比較它們振動(dòng)的不同，可探究決定音調(diào)高低的因素【典例8】隨著生活水平的日益提高，不少場所的裝修會考慮聲學(xué)吸音效果。小明同學(xué)想比較幾種常見裝修材料的吸音性能，他找來厚度相同的四種小塊材料（聚酯棉、軟木、泡沫塑料和海綿），進(jìn)行了如圖所示實(shí)驗(yàn)．桌面上放一個(gè)玻璃杯，在玻璃杯下分別放上待測試的小塊材料，敲擊玻璃杯，仔細(xì)比較玻璃杯發(fā)出的聲音大小。（1）為控制實(shí)驗(yàn)過程中敲擊玻璃杯的力大小相同，小明的做法你認(rèn)為更合理。A．將懸掛在細(xì)線下的小球拉到同一高度釋放去敲擊玻璃杯。B．手拿小錘子，用相同的力度敲擊玻璃杯。（2）小明的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表所示：材料種類聚酯棉軟木泡沫塑料海綿玻璃杯發(fā)聲大小最小最大較大較小最強(qiáng)最弱較弱較強(qiáng)你認(rèn)為表中空格處應(yīng)填入。（3）小明實(shí)驗(yàn)中的四種材料，僅從吸音性能的角度考慮，最適合隔音墻裝修的是。【練習(xí)1】在探究聲音的產(chǎn)生與傳播時(shí)，小明和小華一起做了下面的實(shí)驗(yàn)；（1）如圖①所示，用懸掛著的乒乓球接觸正在發(fā)聲的音叉，可觀察到它，說明了聲音是由產(chǎn)生的；此探究中懸掛著的乒乓球的作用是；（2）如圖②所示，為了驗(yàn)證（1）中的探究結(jié)論，小華同學(xué)用手使勁敲桌子，桌子發(fā)出了很大的聲響，但他幾乎沒有看到桌子的振動(dòng)，為了明顯地看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，你的改進(jìn)方法是：；（3）如圖③所示，敲響右邊的音叉，左邊完全相同的音叉也會發(fā)聲，并且把泡沫塑料球彈起；該實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明可以傳聲；在月球上（選填“能”或“不能”）看到塑料球彈起；（4）如圖④所示，把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內(nèi)，逐漸抽出其中的空氣，所聽到的聲音將會逐漸；并由此推理可知?！揪毩?xí)2】在探究聲音的產(chǎn)生與傳播時(shí)，小明和小華一起做了下面的實(shí)驗(yàn)：（1）如圖①所示，用懸掛著的乒乓球接觸正在發(fā)聲的音叉，可觀察乒乓球動(dòng)，這說明了；（2）如圖②所示，為了驗(yàn)證（1）中的探究結(jié)論，小華同學(xué)用手使勁效桌子，桌子發(fā)出了很大的聲響，但他幾乎沒有看到桌子的振動(dòng)，為了明顯地看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，你的改進(jìn)方法是：；（3）如圖③所示，敲響右邊的音叉，左邊完全相同的音叉也會發(fā)聲，并且把泡沫塑料球彈起。該實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明可以傳聲；（4）如圖④所示，把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內(nèi)，逐漸抽出其中的空氣，將聽到，并由此推理可知：?！揪毩?xí)3】小明做探究真空是否能傳聲的實(shí)驗(yàn)，如圖所示。(1)如圖，把正在響鈴的電鈴放在玻璃罩內(nèi)，在逐漸抽出玻璃罩內(nèi)空氣的過程中，會聽到鈴聲逐漸；(2)打開閥門，讓空氣逐漸進(jìn)入玻璃罩內(nèi)，又會聽到鈴聲逐漸；(3)推理過程：玻璃罩內(nèi)空氣越少，傳出的聲音越；如果玻璃罩內(nèi)抽成真空后，就聽不到電鈴響鈴的聲音了；(4)結(jié)論：聲音的傳播需要，真空不能?！揪毩?xí)4】某研究小組利用一些長短、粗細(xì)不同的琴弦，進(jìn)行探究“音調(diào)和哪些因素有關(guān)”的活動(dòng)。他們選用的琴弦長度、材料在圖1中已標(biāo)出[其中琴弦的直徑（即粗細(xì)）關(guān)系：a=c=d<b]，并且每根琴弦固定在音箱上的松緊程度一致。

（1）若他們想研究“音調(diào)的高低與琴弦長度的關(guān)系”應(yīng)選擇琴弦和（填字母）；（2）若選擇琴弦a和b，則是為了研究；（3）某同學(xué)選擇琴弦b和c研究“琴弦音調(diào)高低與材料的關(guān)系”，是否可行?，原因是；（4）如圖2所示，是聲音輸入到示波器上時(shí)顯示振幅與時(shí)間關(guān)系的波形。其中聲音音調(diào)相同的是和，響度相同的是和。

【練習(xí)5】在學(xué)習(xí)演奏小提琴的過程中，小明和同學(xué)們發(fā)現(xiàn)弦樂器的琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)受很多因素的影響，他們決定對這種現(xiàn)象進(jìn)行探究，經(jīng)討論后提出以下猜想：猜想一：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)可能與琴弦的材料有關(guān)；猜想二：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)可能與琴弦的長短有關(guān)；猜想三：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)可能與琴弦的橫截面積有關(guān)。為了驗(yàn)證以上猜想是否正確，他們找到了一些不同規(guī)格的琴弦，如下表：編號琴弦的材料琴弦的長度/cm琴弦的橫截面積/mm2①鋼200.3②鋼0.5③鋼400.5④尼龍絲300.5⑤尼龍絲400.5（1）為了驗(yàn)證猜想一，應(yīng)選用這兩根琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（填編號）；（2）為了驗(yàn)證猜想二，應(yīng)選用這兩根琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（填編號）；（3）為了驗(yàn)證猜想三，小明選用編號為①、②的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則表中缺少的數(shù)據(jù)應(yīng)為；（4）該實(shí)驗(yàn)主要采用的實(shí)驗(yàn)方法是?！揪毩?xí)6】在學(xué)習(xí)吉他演奏的過程中，小華發(fā)現(xiàn)琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低是受各種因素影響的，他決定對此進(jìn)行研究。經(jīng)過和同學(xué)們討論，提出了以下猜想：猜想一：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的橫截面積有關(guān)猜想二：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的長短有關(guān)猜想三：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的材料有關(guān)為了驗(yàn)證上述猜想是否正確，他們找到了表中所列種規(guī)格的琴弦，因?yàn)橐粽{(diào)的高低取決于聲源振動(dòng)的頻率，于是小華又借來一個(gè)能夠測量聲源振動(dòng)頻率的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（1）選用編號為A、B、C的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，是為了驗(yàn)證猜想；（2）為了驗(yàn)證猜想二，應(yīng)選用編號為、、的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；（3）表中有的材料規(guī)格還沒填全，為了驗(yàn)證猜想三，最好填上該項(xiàng)內(nèi)容。請?jiān)诒碇刑钌纤睌?shù)據(jù)：①；②；（4）隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，小華又覺得琴弦音調(diào)的高低，可能還與琴弦的松緊程度有關(guān)，為了驗(yàn)證這一猜想，必須進(jìn)行的操作是：；（5）該探究實(shí)驗(yàn)采用的物理研究方法是。編號材料銅銅銅銅銅銅鐵尼龍尼龍長度①橫截面積②【練習(xí)7】表中是某些介質(zhì)的聲速。

（1）分析表格的信息，推斷聲速大小可能和哪些因素有