專題一聲現象

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物體振動可以產生聲音,但由于受人的聽覺、聲音的響度等因素影響,有些物體振動發出的聲音人們聽不到;人聽到聲音必須滿足三個條件:(1)振動發聲;(2)有介質傳播聲音;(3)聲波能夠引起人耳鼓膜振動.

重要提醒:人的聽覺還受到聲音的頻率的限制,人耳只能聽到20~20000Hz范圍內的聲波.

聲與光的對比

2.

3

名師點撥

“聲現象”實驗三種典型研究方法

一、轉換法

聲音是由物體的振動產生的,有些聲源的振動效果顯著,可以直接觀察,而有些聲源的振動效果較弱,不易直接觀察.在實驗中可以通過一些轉換,對聲源的微弱振動進行放大,進而探究聲音產生的原因.比如:在發聲的紙盆上放小紙屑,紙屑跳動;將敲擊后的音叉放入水中,水花四濺;在桌面上放小豆粒(小玻璃球、小紙屑、一杯水),敲擊桌面,觀察其跳動等.

【例1】為了探究聲音的響度與振幅的關系,小明設計了如圖所示的幾個實驗.你認為能夠完成這個探究目的的是().

【解析】A是探究真空能不能傳聲;選項B探究音調與頻率的關系;選項C探究發聲體是否在振動;選項D探究響度和振幅的關系,故選D.

【答案】D

二、控制變量法

控制變量法要注意以下幾點:

①猜想與所研究量有關的因素有幾個,就要設計幾個實驗;

②研究什么因素對實驗的影響,什么因素就是變量,而其他量一律控制不變;

③控制方法一般是用相同的器材和相同的實驗方案,改變所要研究的量.

【例2】在學習二胡演奏過程中,小明發現琴弦發出的聲音音調高低受各種因素的影響,他決定對此進行研究,經過和同學們討論提出了以下幾種猜想:

猜想一:琴弦發出聲音的音調高低,可能與琴弦的橫截面積有關

猜想二:琴弦發出聲音的音調高低,可能與琴弦的長短有關

猜想三:琴弦發出聲音的音調高低,可能與琴弦的材料有關

為了驗證上述猜想是否正確,他和同學們找到了表所列4種規格的琴弦,進行實驗.

(1)為了驗證猜想一,應選編號、的兩種規格的琴弦進行實驗.

(2)在驗證猜想三時,小明發現粗心的同學沒有把表中的數據填全,表中①的位置所缺數據是.

(3)小明在這個探究實驗中,采用的研究方法是.

【解析】因琴弦發出聲音的音調高低可能與琴弦的橫截面積、長短和材料等多個因素有關,所以應該采用控制變量法進行分析.

即:(1)為了驗證琴弦發出聲音的音調高低,可能與琴弦的長短有關,應該控制材料和橫截面積相同,即應選編號A、C的兩種規格的琴弦進行實驗.

(2)在驗證琴弦發出聲音的音調高低,可能與琴弦的材料有關時,應該讓琴弦的長度和橫截面積相同,所以表格中長度和橫截面積數據應該與B組相同,即應該是55.

(3)在這個探究實驗中,采用的研究方法是控制變量法.

【答案】(1)AC

(2)55

(3)控制變量法

三、類比法

聲波比較抽象,借助水波進行類比,從而認識聲波.利用“波形”判斷樂音和噪聲、比較振幅對響度的影響.如圖所示,通過波形理解樂音和噪聲的根本區別:“樂音的振動是有規律的,而噪聲的振動是雜亂的、無規律的”.

【例3】將話筒按在示波器的輸入端,將三種聲音輸入,且發出聲音的時間相同,示波器的屏幕上分別出現如圖所示的三種波形,根據波形分析:

(1)B和A相比,B振動的高,所以高.

(2)C和A相比,C振動的大,所以大.(填“頻率”“振幅”“音調”“響度”或“音色”)

【解析】(1)通過對比圖A和B,可以發現在相同時間內,B振動的次數多,說明B振動的頻率高,所以音調高.

(2)通過對比A和C,C波形圖中波峰離開平衡位置的距離遠大于A圖,說明C振動的幅度大,即C的振幅大,所以響度大.

【答案】(1)頻率音調(2)振幅響度

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