聲現(xiàn)象-實(shí)驗(yàn)探究

1、聲現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)探究典型例題：例1:為了探究聲音產(chǎn)生的原因，小文和小麗、小華等同學(xué)一起做了幾個(gè)實(shí)驗(yàn)：小文把黃豆放在鼓面上，用鼓槌敲擊鼓面發(fā)聲時(shí)，看到鼓面上的豆粒在跳動(dòng)；小麗把發(fā)聲的音叉放在水中，可以激起水花，(1)通過(guò)對(duì)上面的兩種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，他們能得出的結(jié)論是：_。發(fā)聲體在振動(dòng)(2)小華同學(xué)，用手使勁敲桌子，發(fā)出很大的響聲，但是他看到桌子幾乎沒(méi)有振動(dòng)，為了使看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，你的改進(jìn)方法是：_。在桌面上放置一些沙粒(3)小文、小麗等同學(xué)在探究出上述問(wèn)題之后，又提出這樣一個(gè)問(wèn)題：聲音是怎樣從發(fā)聲物體傳播到遠(yuǎn)處的?針對(duì)這一問(wèn)題，他們經(jīng)過(guò)認(rèn)真地思考，提出了兩種猜想： 聲音要傳播出去，需要有媒介；

2、 聲音要傳播出去，不需要媒介；究竟哪一種猜想是正確的呢?小文他們進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)：他們把打開音樂(lè)的手機(jī)放人玻璃瓶中密封，隨著向外不斷抽氣，結(jié)果發(fā)現(xiàn)手機(jī)鈴聲越來(lái)越_(選填“大”或“小”)。由此現(xiàn)象可以推理：猜想_是正確的。小,1(4)探究問(wèn)題的過(guò)程通常有下列步驟：A提出猜想假設(shè)；B得出結(jié)論；C分析歸納；D實(shí)驗(yàn)研究；E發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題。你認(rèn)為小文他們的第二個(gè)探究活動(dòng)依次采取的步驟是_。(填字母序號(hào))E,A,D.C.B例2學(xué)校正在開秋季運(yùn)動(dòng)會(huì)，坐在操場(chǎng)中間學(xué)校指定位置的八年級(jí)三班同學(xué)小穆看到發(fā)令員發(fā)令槍冒出的白煙和聽到的槍聲在時(shí)間上不一致。一會(huì)兒，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上你追我趕，精彩紛呈。遠(yuǎn)處的對(duì)面?zhèn)鱽?lái)陣陣鼓聲和吶

3、喊聲，朝對(duì)面看去，總覺(jué)得對(duì)面的同學(xué)敲鼓的動(dòng)作和聽到的鼓聲不太協(xié)調(diào)。經(jīng)過(guò)思考，小穆還是不明白。(1)你能解釋敲鼓的動(dòng)作和聽到的鼓聲不太協(xié)調(diào)的原因嗎?_.(2)你能利用你學(xué)過(guò)的物理知識(shí)進(jìn)行測(cè)量，驗(yàn)證你的解釋嗎?請(qǐng)寫出你的設(shè)計(jì)。_.光在空氣中比聲音的傳播速度快；略例3：圖14所示是小明在學(xué)習(xí)了聲學(xué)知識(shí)后制作的一個(gè)小竹笛，他用此裝置來(lái)探究笛子發(fā)聲的音調(diào)的高低與哪些因素有關(guān)。當(dāng)他在竹笛管開口處向管內(nèi)吹氣時(shí)，竹笛就發(fā)出美妙的笛聲。(1)吹奏竹笛時(shí)，振動(dòng)發(fā)聲的物體是_?！究諝狻?2)當(dāng)他推拉鐵絲環(huán)時(shí)；竹笛中的_發(fā)生改變，用相同大小的力從竹管開口處吹氣時(shí)，發(fā)現(xiàn)竹笛發(fā)出的音調(diào)就可以改變，吹奏歌曲。通過(guò)查閱資料，

4、小明知道，在相同條件下，空氣柱越長(zhǎng)，發(fā)聲的音調(diào)越低。由此可知，當(dāng)布團(tuán)分別位于a、b、c三個(gè)位置時(shí)，竹笛發(fā)聲音調(diào)最高的位置是_，音調(diào)最低的位置是_.【空氣柱長(zhǎng)度；a;c】(3)他仔細(xì)思考和觀察周圍的生活中的樂(lè)器，發(fā)現(xiàn)_、_等樂(lè)器也是根據(jù)此原理發(fā)聲的。 笛子，簫例4小亮同學(xué)在學(xué)習(xí)了聲音的三個(gè)特性之后，用示波器、鋼鋸條和臺(tái)鉗研究聲音的響度與什么因素有關(guān)。1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程：(1)如圖15所示，他將鋼鋸條的下端夾緊在臺(tái)鉗上，然后在鋼鋸條的上端用力扳動(dòng)一下，使鋼鋸條振動(dòng)發(fā)聲，把示波器的探頭靠近鋼鋸條；(2)記錄示波器圖形后，他用較小的力再次撥動(dòng)鋼鋸條，兩次記錄的現(xiàn)象如圖16(甲)、(乙)所示。2實(shí)驗(yàn)分析： 記

5、錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果后，他把兩張記錄的紙片放混了，則請(qǐng)你幫助他判斷，用力扳動(dòng)時(shí)示波器所顯示的波形圖是_圖，你的依據(jù)是_。小亮同學(xué)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是_?！疽?；乙的振幅大；，發(fā)聲體振動(dòng)的振幅越大，響度越大?！?實(shí)驗(yàn)交流：(1)在兩次撥動(dòng)鋼鋸條的過(guò)程中，應(yīng)該注意保持_不變，以防止由于發(fā)聲體的_改變而對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響?！句撲彈l露出長(zhǎng)度不變；頻率】(2)示波器的探頭距離鋼鋸條的位置應(yīng)該_(選填“不變”或“改變”)，這是由于響度的大小還與_有關(guān)?！静蛔?，距發(fā)聲體的遠(yuǎn)近有關(guān)】例5：小明同學(xué)在課余時(shí)間閱讀報(bào)紙時(shí)看到這樣一則新聞：據(jù)珠海新聞網(wǎng)2009年3月26日?qǐng)?bào)道：在珠海市五中第六屆科技藝術(shù)節(jié)上，一名初三的學(xué)生巧妙利用

6、礦泉水瓶蓋消除了學(xué)校里鐵腿桌椅板凳移動(dòng)時(shí)總要發(fā)出煩人的噪聲，把橡皮泥塞在塑料瓶蓋里，然后再把蓋子扣在桌椅的腿腳上就行了。礦泉水瓶蓋的大小剛好合適桌椅腿，裝上這種“消聲器”的桌椅腿移動(dòng)時(shí)絕對(duì)沒(méi)噪音。由此他想到在一些大型建筑中，比如在國(guó)家大劇院中是如何消聲的?由此引起了他對(duì)如何消除生活中的噪聲的探究。 通過(guò)在網(wǎng)上查閱資料，他查找得知，國(guó)家大劇院等大型場(chǎng)館內(nèi)的墻壁和頂棚上采用一些凸凹不平的多孔的板材來(lái)裝修。如圖17的一種叫做消聲尖劈的裝置，其消聲原理是什么呢?于是小明同學(xué)進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)研究。 (1) 在玻璃圓筒內(nèi)墊上一層棉花，棉花上放一塊機(jī)械表，耳朵靠近玻璃圓筒口正上方10cm處，能清晰地聽見(jiàn)表聲，

7、表聲是通過(guò)_傳播的?！究諝狻?2)如圖18(甲)所示位置，恰好聽不見(jiàn)表聲。(3)在玻璃圓筒口正上方10 cm處安放一塊玻璃板，調(diào)整玻璃板的角度的過(guò)程中，在某一位置發(fā)現(xiàn)耳朵又能清晰地聽見(jiàn)表聲了，如圖18(乙)所示，說(shuō)明聲音通過(guò)玻璃板的進(jìn)人了人的耳朵，由此我們得到結(jié)論：只要反射的聲音不能進(jìn)入人的耳朵，我們聽到的噪聲就會(huì)_?！痉瓷?；減弱】(4)用泡沫塑料代替玻璃板，聽見(jiàn)的聲音明顯減弱，說(shuō)明泡沫塑料這一類材料對(duì)聲音的反射能力比較_，【弱】吸收聲音的能力比較_?！緩?qiáng)】在國(guó)家大劇院內(nèi)，天花板用一些凸凹不平的多孔的板材吊頂，聲音遇到這些板材就被_，【吸收】達(dá)到減弱噪聲的目的。(5)國(guó)家大劇院內(nèi)有演出時(shí)，當(dāng)聲

8、音傳播到如圖19所示的尖劈上，聲音經(jīng)過(guò)一次次反射后進(jìn)人到尖劈的內(nèi)部，不能反射出來(lái)，即在_減弱噪聲?！緜鞑ミ^(guò)程中】這與小明所閱讀到的情景中減弱噪聲的方法(選填“相同”或“不同”)，【不同】該情景中減弱噪聲的途徑是_?！韭曉刺帨p弱噪聲】鞏固性練習(xí)1探究：發(fā)聲的桌面是否也在振動(dòng)?提出問(wèn)題： 敲桌子時(shí)，我們能聽到聲音，但肉眼卻看不見(jiàn)桌子在振動(dòng)。桌子是否在振動(dòng)呢?用什么方法可以證明桌子在發(fā)聲的同時(shí)也在振動(dòng)呢?實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：(1)如圖110所示，在桌子上固定一小塊平面鏡，讓太陽(yáng)光(或手電筒光、玩具激光發(fā)出的激光)照射在平面鏡上經(jīng)平面鏡反射后，在墻上出現(xiàn)了一個(gè)小光斑。(2)輕輕地敲擊桌面，觀察墻面上小光斑的位置

9、有什么變化； (3)用力敲擊桌面，觀察小光斑位置的變化。收集證據(jù)： 輕敲桌面發(fā)聲時(shí)，你發(fā)現(xiàn)墻壁上的小光斑_(dá)，用力敲擊桌面發(fā)聲時(shí)，墻壁上小光斑_(dá)，這說(shuō)明_?！净蝿?dòng)；晃動(dòng)幅度加大；物體的振幅越大，響度越大】交流合作：你認(rèn)為還有哪些方法可以證明桌子發(fā)聲時(shí)在振動(dòng)?請(qǐng)說(shuō)出一種。_.在桌面上放置一些沙粒2為了探究聲音的產(chǎn)生條件，有人建議利用以下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 甲：放在鐘罩內(nèi)的鬧鐘正在響鈴，把鐘罩內(nèi)的空氣抽出一些后，鈴聲明顯減弱； 乙：使正在發(fā)聲的音叉接觸水面，水面濺起水花； 丙：吹笛子時(shí)，手指按住不同的孔便會(huì)發(fā)出不同音調(diào)的聲音； ?。涸诘踔拇箸娚瞎潭ㄒ恢Ъ?xì)小的筆，把鐘敲響后，讓筆尖在紙上迅速滑過(guò)，可以在

10、紙上畫出一條來(lái)回彎曲的細(xì)線。 你認(rèn)為，能說(shuō)明聲音產(chǎn)生條件的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是哪個(gè)或哪幾個(gè)_?【乙；丁】其他的現(xiàn)象雖然不能說(shuō)明聲音產(chǎn)生的條件，但是分別說(shuō)明了什么問(wèn)題?_【略】3如圖111所示，小明和小剛用細(xì)棉線連接了兩個(gè)紙杯制成了一個(gè)“土電話”。(1)他們用“土電話”能實(shí)現(xiàn)10m間的通話，這表明_.【固體能傳聲】(2)相距同樣遠(yuǎn)，講話者以相同的響度講話，如果改用細(xì)金屬絲連接“土電話”，則聽到的聲音就大些。這一實(shí)驗(yàn)表明：_?！窘饘俳z傳聲效果比棉線好】(3)如果在使用“土電話”時(shí)，其中一個(gè)同學(xué)捏住棉線的某一部分，則聽的一方就聽不到聲音了，這是由于_.【棉線無(wú)法振動(dòng)傳聲】(4)如果在用“土電話”時(shí)，線沒(méi)有拉直

11、而處于松弛狀態(tài)，則聽的一方通過(guò)棉線(選填“能”或“不能”)_聽到對(duì)方的講話?！静荒堋?提出問(wèn)題何玲同學(xué)向暖水壺內(nèi)倒開水時(shí)，發(fā)現(xiàn)暖水壺竟然“唱起歌”了。剛開始瓶?jī)?nèi)傳出低沉的轟鳴聲，隨著水越來(lái)越多，聲音逐漸變得尖厲。結(jié)合聲音的三個(gè)特性，她認(rèn)為，聲音由低沉變尖厲說(shuō)明“歌聲”的音調(diào)越來(lái)越_。她又想，一切聲音都是由于發(fā)聲體振動(dòng)產(chǎn)生的，那么這個(gè)聲音的發(fā)聲體是誰(shuí)呢?【高】猜想與假設(shè)】到了學(xué)校，經(jīng)過(guò)和同學(xué)們的討論，她提出以下猜想：猜想1：可能是暖水壺壁和里面的水振動(dòng)發(fā)聲的；猜想2：可能是暖壺里的空氣柱振動(dòng)發(fā)聲的；猜想3：可能是振動(dòng)發(fā)聲的。制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為了驗(yàn)證哪個(gè)猜想正確，何玲和同學(xué)們找到七個(gè)完全相同的空

12、玻璃瓶和一個(gè)小木棍。先將七個(gè)空玻璃瓶排成一排，然后在每個(gè)瓶?jī)?nèi)裝入一定量的水，水量多少依次增加，如圖112所示。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)(1)何玲先用小木棍從左到右依次用大小相同的力敲擊七個(gè)玻璃瓶，同學(xué)們聽到聲音變得越來(lái)越低沉；(2)何玲又用對(duì)著瓶口從左到右依次用大小相同的力向七個(gè)玻璃瓶?jī)?nèi)吹氣，同學(xué)們聽到的聲音越來(lái)越尖厲。分析與論證通過(guò)上面實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為何玲倒水時(shí)聽到暖水壺發(fā)出的“歌聲”的發(fā)聲體是_?！究諝狻吭u(píng)估與交流為什么吹瓶子和敲瓶子聽到聲音的音調(diào)變化正好相反呢?對(duì)此問(wèn)題，同學(xué)們展開了交流，請(qǐng)你也來(lái)參與吧!第(1)次實(shí)驗(yàn)時(shí)，敲擊時(shí)發(fā)出的聲音的音調(diào)越來(lái)越_，這時(shí)聽到“歌聲”是由_振動(dòng)發(fā)出的，水量越多，

13、它們?cè)絖(選填“容易”或“不容易”)振動(dòng)，振動(dòng)的頻率變_(選填“高”或“低”)而造成的?！镜?，瓶子和水；不容易；低】第(2)次實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)吹氣時(shí)發(fā)出的聲音音調(diào)的變化，可以得出的結(jié)論是：_，振動(dòng)頻率越_(選填“高”或“低”)，音調(diào)越高?！究諝庵蕉?；高】5音樂(lè)會(huì)上各種樂(lè)器為我們演奏出了美妙的音樂(lè)。同學(xué)們?cè)谛蕾p音樂(lè)會(huì)回到校后，他們就討論：究竟是什么原因造成了各種樂(lè)器發(fā)出的音調(diào)發(fā)生了改變? 請(qǐng)你就圖113中老師提出的問(wèn)題做出一個(gè)猜測(cè)：_.略小林的做法是：首先拿一把吉他，觀察吉他上的各琴弦有什么不同。他發(fā)現(xiàn)各琴弦的粗細(xì)不同，當(dāng)他撥動(dòng)粗細(xì)不同的琴弦時(shí)，發(fā)現(xiàn)聲音的音調(diào)不同。然后，他又轉(zhuǎn)動(dòng)吉他上的旋鈕以擰緊

14、或放松琴弦，結(jié)果，他發(fā)現(xiàn)同一根琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)也不同。最后，小超又用手指按在同一根琴弦的不同位置，以改變弦振動(dòng)部分的長(zhǎng)短，結(jié)果，他發(fā)現(xiàn)吉他發(fā)出聲音的音調(diào)又改變了。分析與論證：弦樂(lè)器的音調(diào)高低與弦的_、_、_有關(guān)?！敬旨?xì)；松緊；長(zhǎng)短】小敏的做法是：找音樂(lè)老師借來(lái)一只笛子，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)后，她發(fā)現(xiàn)笛子是靠管內(nèi)空氣柱的振動(dòng)發(fā)聲的，當(dāng)用手指按住笛子上的不同位置的孔，就能改變管內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度，從而改變發(fā)出聲音的音調(diào)。請(qǐng)你也動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：(1)在弦的粗細(xì)、松緊相同時(shí)，弦越_，音調(diào)越高；在弦的粗細(xì)、長(zhǎng)短相同時(shí)，弦越_，音調(diào)越高；在弦的松緊、長(zhǎng)短相同時(shí)，弦越_，音調(diào)越高。(2)在吹笛子時(shí)，其管內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)

15、度越長(zhǎng)，它發(fā)出聲音的音調(diào)就越_【短；緊；細(xì)】6在學(xué)習(xí)吉他演奏的過(guò)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(duì)此進(jìn)行研究。經(jīng)過(guò)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(zhǎng)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，他們找到了下表所列10種規(guī)格的琴弦，因?yàn)橐粽{(diào)高低取決于聲源振動(dòng)的頻率，于是借來(lái)一個(gè)能夠測(cè)量振動(dòng)頻率的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 (1)為了驗(yàn)證猜想一，應(yīng)選用編號(hào)為_、_、_的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?！続BC】 為了驗(yàn)證猜想二，應(yīng)選用編號(hào)為_、_、_的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)ADF。 為了驗(yàn)證猜想三，應(yīng)選用編號(hào)為_、_、_的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。EHJ(2)隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，小華又覺(jué)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：_?！具x擇一鋼弦，改變琴弦的松緊進(jìn)行彈撥比較音調(diào)的高低】7 小明同學(xué)為了研究一組材料的隔音性能(材料為：泡沫塑料板、玻璃、木板、硬紙板)設(shè)計(jì)并做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，他們先把鬧鐘放人一只燒杯中，然后從聽到最響的聲音位置開始，慢慢遠(yuǎn)離聲源，測(cè)得聽不到指針走動(dòng)聲音時(shí)的位置與聲源的距離。比較各種