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初中物理教育教学思考者,中国教育学会会员、论文全国一等奖获得者、博客获省一等奖、主编了多本物理教辅。当然,最令人称道的还是《高垚骏物理工作室》!

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【物理素材】美妙的声【十四】  

2014-10-11 06:15:23|  分类: 物理教学素材 |  标签: |举报 |字号 订阅

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【物理素材】美妙的声【十四】




《声音的特性》同步测试
江苏省丰县初级中学 徐钦连









一、选择题

1.如图1所示,敲鼓时用力越大,听到的鼓声越响。此现象表明影响声音响度的因素是声源(    )

A.振动的幅度

B.组成的材料

C.振动的快慢

D.自身的结构

【物理素材】美妙的声(十四) - 高垚骏 - 高垚骏物理工作室

1

答案:A

解析:敲鼓时用力越大,观察到鼓面振动得幅度越大,听到的鼓声越响。

2如图2所示,用一张硬卡片先后快拨和慢拨木梳的齿,听到卡片声音发生变化。这个实验用来探究(    )

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A.音调是否与声源振动频率有关   

B.声音能否在真空中传播

C.声音能否在固体中传播        

D.声音传播是否需要时间

答案:A

解析:用硬卡片快拨木梳的齿,硬卡片振动得快,发声的音调高。所以实验是用来探究音调是否与声源振动频率有关。

3.如图3所示,在四个完全相同的玻璃杯内装有质量不等的同种葡萄酒,用大小相同的力敲击四个玻璃杯,会发出不同的声音。这“不同的声音”主要是指声音的(    )

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图3

A.音调      B.振幅   C.音色    D.响度

答案:A

解析:不同的声音不是指声音的响与不响,也不是指声音的大小,而是指音调。玻璃杯内装有质量不等的同种葡萄酒改变杯内空气柱的长度,从而发出声音的音调不同。

4吼猴是世界上叫声最响的动物之一,它以雷鸣般吼声其他动物不要侵犯它的领地。这里的“雷鸣般”描述的是声音的(    )

A.音调   B.响度    C.音色    D.声速

答案:B

解析:“雷鸣般”是形容声音很大,几乎要把耳朵给震聋了,所以这里就是指声音的响度。

吉他是年轻人喜爱的一种乐器.在演奏前,需要调整琴弦的松紧程度,这样做的目的是调节琴弦发声时的(    )

A.振幅    B.响度    C.音调     D.音色

答案:C

解析:调整琴弦的松紧程度,实际上实在改变发声体振动的频率,改变音调。弦乐器的音调由弦的长短、松紧、粗细决定。越短、越紧、越细、越薄的发声体,音调越高。

6.用大小不同的力先后两次敲击同一个音叉,比较音叉两次发出的声音(  )

A.音调不同   B.响度不同   C.音色不同    D.音调、响度、音色均不同

答案:B

解析:用大小不同的力轻敲和重敲,两次音叉振动的幅度不同,响度就会不同,前者响度小,后者响度大。

7.音乐会上不同的乐器演奏同一首乐曲,我们也能够分辨出不同乐器发出的声音。这主要是依据(  )

A.音调  B.音色  C.响度  D.频率

答案:B

解析:不同材料、不同结构的发声体,发出声音的音色是不同的。音色是不受响度、音调影响的。在听交响曲时,我们很容易区分出小提琴、小号的声音,即使在音调、响度相同时,也很容易区分出来,因为它们的音色不同。

8.下列四个句子:①这首歌调太高,我唱不上去;②引吭高歌;③她是唱高音的;④请勿高声喧哗。其中“高”字指音调的是(    )

A.①②                              B.②④

C.①③                              D.③④

答案:C

解析:①中的“高”是指音调高;②中的“高”是指响度大;③中的“高”是指频率高,即音调高;④中的“高”是指声音响度大。音调与响度反映了声音的两个完全不同的特征,它们彼此独立,互不关联,就是说,音调高的声音响度不一定大,响度大的声音音调也不一定高。

9.一名男低音歌手正在放声歌唱,一位女高音歌手为他轻声伴唱,下面对两人声音描述正确的是(  )

A.“男声”音调低,响度小,“女声”音调高,响度大

B.“男声”音调低,响度大,“女声”音调低,响度小

C.“男声”音调低,响度小,“女声”音调低,响度大

D.“男声”音调低,响度大,“女声”音调高,响度小

答案:D

解析:本题中的“男低音”和“女高音”中的“低”和“高”专指音调的高低。由此可知“男声”音调低,“女声”音调高。男低音放声唱歌说明响度大,女高音只是为男低音伴唱,说明响度小。

10.生活中,有人用眼睛看,更有人用耳朵“看”,因为声音向我们传递着很多信息。小明发现,提着水壶向热水瓶中灌开水(如图4),开始时,水的落差大,撞击力大、瓶里空气多,发出大声地并且低沉的“咚、咚”声。水快要满的时候情况相反,发出小声地并且尖细的“吱、吱”声,则小明判断灌水多少的依据是(  )

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图4

A.音色和音调    B.音调    C.响度    D.响度和音调

答案:D

解析:向瓶里灌开水的时候发声,是由于瓶里的空气柱发生的振动所致。向瓶里灌开水过程中,开始时水的落差大、撞击力大,而瓶里空气多,空气柱的振动幅度大、频率低,所以发出大声地并且低沉的“咚、咚”声,即响度大、音调低。水快要灌满时,水的落差小、撞击力小,瓶里空气少,空气柱的振幅小、频率高,所以发出小声地并且尖细的“吱、吱”声,即响度小、音调高。所以可以根据灌水时发出声音的响度和音调判断灌水多少。

11.医生在诊病时使用听诊器,听诊器(  )

A.能使心脏振动的振幅增加,响度增大

B.能改变心跳的频率,使音调变调

C.能改变心跳的音色,使声音好听些

D.能减小声音在传播过程中的能量损耗

答案:D

解析:声音在传播过程中能分散,分散后响度减弱,能量减小。为了能准确地诊病,医生用听诊器的目的是通过固体传声,而在传声的过程中减小了声音的分散和能量损耗。

12为了探究音调与什么因素有关,小明设计了下面几个实验,如图5所示,你认为不能够完成探究目的的是(      )

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答案:D

解析:音调是由发声体振动的频率决定的,要探究音调与什么因素有关,就需要对发声体振动频率的大小进行对比研究。图5A中转动的齿轮使硬纸板振动发声,在转速相同的情况下,齿数越多,使硬纸板在相同时间内振动次数越多,即振动频率越大,发声的音调越高。B中改变钢尺伸出桌边的长度,能改变钢尺振动的频率。钢尺伸出桌边的长度越长,振动频率越小,音调越低。C中塑料尺滑过梳子的速度影响塑料尺的振动频率,滑过梳子的速度越快,尺子振动频率越大,发声的音调越高。D中改变吹笔帽的力度,只能改变发声的响度,不能改变振动频率。

13.音乐小组的几位同学制作了各自的乐器,乐器发声的波形图如下图6所示,对此说法不正确的是(    )  

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图6

A.乐器发声时都在振动 

B.乐器发声的音色相同

C.乐器发声的响度相同 

D.乐器发声的音调相同

答案:B

解析A选项因为声音是由物体振动产生的,所以乐器发声时都在振动。此选项正确,不合题意。B选项不同乐器、不同发生体的材料和结构不同,产生的音色会不同,我们是靠音色来辨别乐器的种类,所以音乐小组的几位同学的各自的乐器音色不同。此选项错误,符合题意。C选项振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离,它决定了声音的响度。观察图示可知振幅相同,所以乐器发声的响度相同。此选项正确,不合题意。D选项频率表示物体振动的快慢,物体振动的越快,频率越大,音调越高。观察图形,相同时间内,经过的周期越多,频率越大。振动物体往返一次叫一个周期。观察图示可知发声体振动的频率相同,所以音调相同。此选项正确,不合题意。故选B。

二、填空题

14.音调、_______和音色是乐音的三个特征,其中_________是由声源的振动频率决定。

答案:响度    音调

解析:音调、响度和音色是乐音的三个特征,其中音调是由声源的振动频率决定,响度由声源的振幅决定,音色由声源的材料、结构决定。

15如图7所示,将刻度尺的一端紧压在桌面上,拨动伸出桌面的一端会听到声音,这说明声音是由于_______产生的;显著改变刻度尺伸出桌面的长度,用与上次相同的力拨动,能够听出声音的_______发生了变化(选填“响度”“音调”或“音色”)

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答案:振动    音调

解析:一切声音都是物体振动产生的,振动停止,发声也停止。刻度尺振动发声时,振动的部分只是伸出桌面的长度,并非整个尺子。改变刻度尺伸出桌面的长度,就改变了尺子的振动频率,影响的是音调。

16.一台好的音响设备,不仅能起到“扩音”作用,而且应有较高的“保真度”。从声学上讲,前者是使声音的_____________增大,后者是要较好地保持原声的____________。

答案:响度  音色

解析:“扩音”是利用减少声波的分散等方法增大声音的响度,“保真度”是要保持声音的品质不变,即保持音色。

17.往暖水瓶中灌水时,可以根据发出声音的_________变化来判断暖水瓶中水的多少;听音乐时,我们能分辨出小号声和钢琴声,是因为这两种乐器发出声音的_________不同。

答案:音调  音色

解析:根据生活经验,往暖水瓶中灌水时,会听到声音越来越尖,即音调越来越高。我们能分辨出各种不同乐器的声音,靠的是音色。

18.日常生活中我们常说声音“震耳欲聋”,这是指它的__________很大;我们能够辨别不同乐器发出的声音,是由于它们的________不同。

答案:响度  音色

解析:“震耳欲聋”是指声音的响度很大,快要把人的耳朵震聋了,而不是音调高。由于不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就不同。我们根据不同的音色,就能区分是什么乐器发出的声音,或是其他什么声源发出的声音。

三、解答题

19.为了探究乐音的特征,小东做了以下实验。

(1)小东将钢尺的某处压在桌面上,保持钢尺伸出桌边的长度一定,分别用大小不同的力上下拨动钢尺的另一端,如图8所示。实验中发现,钢尺被压得越弯,上下振动的幅度越大,桌面被拍打得越响。根据这一实验证据,他得出了振幅越大响度越大的结论。

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图8

①小红认为实验证据中存在错误,请你说明理由。

②结合如图8所示小东的操作,请你指出他操作中的错误。

(2)改正实验后,他逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,钢尺振动发出声音的音调会逐渐变            。当钢尺伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动钢尺振动,却听不到声音,这是由于                      

答案:(1)①这个实验研究对象是钢尺,应该搜集钢尺振动的声音,不应该收集桌面被拍打时,桌子发出的声音,桌子和钢尺不是同一研究对象;②操作的错误是:手没有压紧钢尺与桌子边缘接触的地方;(2)低;钢尺振动的频率小于20Hz。

解析:(1)①实验时眼睛观察钢尺振动的幅度,耳朵听钢尺振动产生的响度。我们不是研究桌子振动的幅度和桌子的响度,不能收集桌子的声音,故这个实验研究对象是钢尺,应该搜集钢尺振动的声音,不应该收集桌面被拍打时,桌子发出的声音,桌子和钢尺不是同一研究对象。

②据上面的分析不难看出,之所以听到尺子拍打桌子的声音,是由于手没有压紧钢尺与桌子边缘接触的地方造成的。

(2)增加钢尺伸出桌面的长度,振动部分体积增大,质量增大,越来越难振动,频率越来越小,音调越来越低。钢尺伸出桌面超过一定长度,很难振动,频率小于20Hz,人耳感觉不到。

20.如图9所示,在甲、乙、丙、丁四个相同的玻璃瓶里分别装有水,水面高度不同,用嘴贴着瓶口吹气,会发出不同的声音。由此现象,回答下列问题:

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图9

(1)如果能分别吹出“do(1)”“ri(2)”“mi(3)”“fa(4)”四个音阶,请说出与这四个音阶相对应的瓶子的序号。

(2)四个瓶子为什么会发出不同的声音?

(3)应用上述实验的结论,说明吹笛子时,用手堵住笛孔能产生不同声音的道理。

答案:(1)丙、乙、甲、丁

(2)向瓶口吹气时,瓶中的空气柱发生振动,空气柱越短振动频率越大,音调越高。

(3)堵住不同的笛孔,空气柱的长短不同,因而振动的频率不同,产生声音的音调也不同。

解析:吹瓶口时,是瓶内的空气柱振动,空气柱越长,质量越大,体积越大,越难振动,频率越低,音调越低。吹出“do(1)”“ri(2)”“mi(3)”“fa(4)”从低到高的四个音阶是丙、乙、甲、丁。吹笛子时,用手堵住笛孔,空气柱的长短不同,空气振动频率不同,音调不同。注意图中的四个瓶子,在敲打时和吹气时,同一个瓶子发出的音调不同,是因为振动物体不同。










探究影响琴弦音调高低的因素
江苏丰县初级中学 戴松方










实验目的:

1.通过实验探究,知道声音的高低与声源振动的频率有关,知道影响琴弦音调高低的因素。

2.通过实验,进一步学习科学探究方法在研究物理问题中的应用。

实验原理:

1.音调的高低与声源振动的频率有关,声源振动的频率高,产生声音的音调高;声源振动的频率低,产生声音的音调低。

2.声源振动的频率与发声体振动部分的体积有关,一般来说,发声体振动部分的体积越大,产生声音的音调越低。

实验器材:

两根粗细不同的尼龙丝、一根与尼龙丝粗细相同的钢丝、钩码多个。

实验步骤:

1小汉注意到爸爸在拉二胡前总要把二胡的两个手把仔细调试,爸爸说这是在调整弦的松紧,来改变音调。拉二胡时,小汉注意到爸爸的手指不停地在琴弦上来回移动,同时听到优美的曲调传来。小汉还注意到二胡上有两根弦,一粗一细,在不同的弦上拉发出声音的音调不同。那么,影响琴弦音调高低的因素有哪些?结合上面的观察小汉提出了以下猜想:

猜想1:琴弦发出声音的音调高低,可能与弦线的材料有关;

猜想2:琴弦发出声音的音调高低,可能与弦线的长短有关;

猜想3:琴弦发出声音的音调高低,可能与弦线的粗细有关;

猜想4:琴弦发出声音的音调高低,可能与弦线的松紧程度有关。

为了检验上述猜想是否正确,并进一步探究它们之间的关系,小汉设计了下面的实验方案。

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2按图1所示组装有关器材:将一根尼龙丝的一端拴在桌子一端的腿上,另一端绕过桌边的小滑轮,挂上几个钩码,并用A、B两个小木块将弦支起,用一把塑料三角尺拨A、B间的弦,即可听见发出的声音。通过调整A、B之间的距离,可以改变琴弦发声部分的长短。调整所挂钩码的多少,可以改变琴弦的松紧。

3.研究音调与弦长的关系:

(1)在滑轮下方挂N个钩码(三四个即可),用塑料三角尺拨动AB之间的琴弦;弦线振动将听到清晰的乐音,记住这个音调。

(2)减小A、B之间弦线的长度,并拨动弦线。注意每次听到声音的音调将         

(3)增大A、B之间弦线的长度,并拨动弦线。注意每次听到声音的音调将          

4.研究音调与弦松紧程度的关系:

(1)使AB间弦线的长度保持不变,滑轮下面的钩码仍是N个,拨动弦线,记住这时的音调。

(2)逐渐增加滑轮下面的钩码数。拨动弦线,注意每次听到的声音音调的变化。发现音调升高时,滑轮下面的钩码个数将             

5.研究音调与弦线粗细的关系:

(1)使A、B两点间的弦线为适当长,在滑轮下方仍挂N个钩码,拨动张紧的弦线。记住这时的音调。

(2)再换用较粗和较细的弦线,在滑轮下面的依然悬挂N个钩码,拨动张紧的弦线,记住这时的音调。发现弦线越粗,音调越     

6.研究弦线的材料对音调的影响:

取两根粗细相同,但材料不同的弦线,如一根尼龙丝,一根钢丝,保持A、B间的距离相同,滑轮下面的钩码也相同,比较它们发出声音的音调。

7.根据上述探究,可以初步知道:

(1)保持弦线的粗细和松紧程度相同,发音部分的弦线越长,音调越             

(2)保持弦线的粗细和发声部分的长度相同,弦线越紧,音调越                 

(3)保持弦发声部分的长度和松紧程度相同,弦线越细,音调越                 

(4)保持弦线的长度、粗细和松紧程度相同,弦线发出声音的音调还与         有关。

(5)对于弦乐器,音调的高低主要取决于弦的                             

操作提示

1.当要研究的一个物理量与另外几个物理量都有关系时,为简化和方便,先研究与其中一个量的关系,而要控制其余几个量不变,这种方法叫控制变量法。进行实验时,确保按照控制变量的方法进行实验,这样才会得出正确的结论。

2.对于音调高低的判断,可以采取两种方法。一是用眼睛看,弦线振动时,能看清楚弦线,说明它振动频率低;相反,看不清弦线究竟在什么位置,说明它振动频率高。二是用耳朵听,听到的声音尖细,说明声音的音调高;听到的声音粗闷,说明声音的音调低。











 

 

 

2010年6月22日 - 馨雅居温馨苑欢迎你

 

 

 


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