[第二章 2.2 我们怎样区分声音]
一、选择题
1.“女高音”“男低音”中的“高”“低”二字描述的是声音的 ( )
A.波形 B.速度
C.音调 D.以上都不是
2.为了探究音调与什么因素有关,小明设计了下列几个实验,如图图所示,你认为不能够实现探究目的的是 ( )
3.不带花蜜的蜜蜂,飞行时翅膀每秒钟振动440次;带花蜜的蜜蜂,飞行时翅膀每秒钟振动300次。有经验的养蜂人可以通过听蜜蜂的声音来判断蜜蜂是出去采蜜还是采蜜回来了。带花蜜的蜜蜂发出的声音与不带花蜜的蜜蜂发出的声音相比 ( )
A.音调较高 B.音调较低
C.音调相同 D.声速变小
4.甲声音波形如图图(a)所示,把音调比甲高的乙声音输入同一示波器,乙声音的波形是图(b)中的哪一幅 ( )
5.在探究声音的高低与杯中水量多少的关系时,如图图所示,小明同学将手指润湿后沿着高脚杯杯口摩擦,并多次改变杯中水的多少,比较声音的高低,当高脚酒杯中水量增加时,音调 ( )
A.变低 B.变高 C.不变 D.无法确定
6.二胡是中国的民族乐器,有粗(内弦)、细(外弦)两根弦,拉弓时弓毛和弦摩擦发出声音,如图图所示,下列做法不能改变二胡音调的是 ( )
A.用手指按压同一根弦的不同位置
B.手指按压在弦的相同位置,从摩擦内弦换到摩擦外弦
C.增大拉弓的速度
D.旋转弦轴,增大弦的张紧程度
二、填空题
7.初中阶段学生一般要经历“变声期”,一般情况下,男生发声比女生低沉,变声期结束后,男生的声带厚而长,女生的声带薄而短。这就使男生说话时声带振动频率________(选填“小于”“等于”或“大于”)女生,所以一般情况下,男生的音调比女生的音调________。
8.某种昆虫靠翅膀的振动发声。如图图果这种昆虫的翅膀在1 min内振动了12000次,频率是________Hz,人类________(选填“能”或“不能”)听到该频率的声音。
9.中国科技馆“华夏之光”展厅中有展品“曾侯乙编钟”,如图图所示。用钟锤敲击编钟时,编钟由于________而发声,用相同的力敲击大小不同的编钟时,会发现声音的________不同,这是由于不同的编钟被敲击后________ 不同。
10.[2020·衡阳] 如图图所示,在筷子上捆一些棉花(或碎布)做一个“活塞”,用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管(或竹管)中,就做成了一个“鸟哨”,用嘴吹管的上端可以发出悦耳的哨音。哨音主要是由________振动发出的。要使哨音音调变高,可以________(选填“向上推”或“向下拉”)活塞。
三、实验探究题
11.在探究影响音调的因素实验中,小明将直尺一端压在桌面上,另一端伸出桌面。
(1)如图图所示,拨动直尺,观察到直尺伸出桌面的部分在振动,同时听到直尺拍打桌面发出的声音,这是由于小明采用了如图图图________所示的实验操作方法。
(2)小明规范实验操作后,拨动直尺,观察到直尺在振动,同时听到了直尺发出的声音,接着减小直尺伸出桌面的长度,用同样的力再次拨动直尺,小明观察到直尺的振动变________,直尺发出声音的音调变________,说明音调与________有关。
(3)在实验中会发现:当直尺伸出桌面超过一定长度时,虽然用较大的力拨动直尺,却听不到声音,这是由于_______________ 。
12.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与多种因素有关,他决定对此进行研究,经过和同学们讨论,他提出了以下猜想:
猜想一:琴弦发出声音的高低,可能与琴弦的横截面积有关。
猜想二:琴弦发出声音的高低,可能与琴弦的长度有关。
猜想三:琴弦发出声音的高低,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出的不同规格的琴弦,因为音调的高低取决于声源振动的频率,于是他们又借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
编号 A B C D E F G H I
材料 铜 铜 铜 铜 铜 铜 钢 尼龙 尼龙
长度/cm 60 60 60 80 80 100 80 80 100
横截面积 /mm2 0.76 0.89 1.02 0.76 1.02 0.76 0.76 1.02
(1)为了验证猜想一,应选用编号为________ 的三根琴弦进行实验;为了验证猜想二,应选用编号为________ 的三根琴弦进行实验。
(2)表中有的材料规格没有填全,为了能够验证猜想三,必须知道该项内容,请在表中填上所缺数据。
(3)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张紧程度有关,为了验证这一猜想,必须进行的操作: 。
13.自己来制作“水瓶琴”乐器,如图图所示,在8个相同的水瓶中,装入体积不同的水,水面的高度不等。
(1)若用相同的力量敲击它们,就可以发出不同的音调,此时发出声音的声源是________ (选填“空气柱”或“瓶子和水柱”),盛水越多,敲击时发出声音的音调就越________。
(2)若用嘴依次吹瓶口,也可以发出不同的音调,此时发出声音的声源是________(选填“空气柱”或“瓶子和水柱”),瓶中的空气柱越短,振动得越快,频率越 ,发出声音的音调就越________。
四、计算题
14.小雪拎起水壶向暖水瓶中灌开水,小林在一旁提醒他:“小雪,快满了!”“真的,满了!”小雪奇怪地问:“你没有看怎么知道水快满的 ”小林说:“这是听出来的。”小雪对此疑惑不解。请你帮助小林向小雪解释其中的奥妙。
15.如图图所示,有一长笛,当演奏时抬起不同的手指,就会改变音调,吹奏出美妙的曲子,图中七个小孔中,A应为________,G应为________。(均选填“1,2,3,4,5,6,7”七个音符中的某一个音符)
答案
2.2 我们怎样区分声音
1.C 2.D
3.B 4.B
5.A 在如图图图的实验中,当用手指润湿后沿着杯口边缘摩擦时,是杯子和水发生了振动,当水量越大时,杯子和水越难振动、振动得越慢,音调越低。
6.C 用手指按压同一根弦的不同位置,弦振动部分的长度不同,振动的频率不同,发声的音调不同,故A选项不符合题意;手指按压在弦的相同位置,从摩擦内弦换到摩擦外弦,由于两根弦的粗细不同,振动的频率不同,发声的音调不同,故B选项不符合题意;加大摩擦弦的力度,不能改变音调,故C选项符合题意;旋转弦轴,增大弦的张紧程度,可使弦振动的频率加快,音调提高,故D选项不符合题意。
7.小于 低
8.200 能 昆虫的翅膀在1 min内振动了12000次,故其在1 s内振动200次,所以它振动的频率为200 Hz;人类能听到的频率范围是20~20000 Hz,200 Hz在人类能听到的频率范围内,所以人类能听到。
9.振动 音调 振动的频率
10.空气柱 向上推
11.(1)乙 (2)快 高 频率(或振动快慢)
(3)直尺振动的频率低于20 Hz,不在人耳的听觉频率范围内
(1)此实验研究直尺振动时的音调跟直尺振动频率的关系,应使直尺振动产生声音,图甲是伸出桌面的直尺在振动,而图乙是直尺拍打桌面,桌面振动发出声音,小明操作时直尺拍打桌面,故他采用了图乙的操作方式。
(2)直尺发出声音的音调与尺子振动快慢有关:当直尺伸出桌面的长度越短时,振动越快,发出声音的音调越高,说明音调的高低与发声物体的振动频率有关。
(3)当直尺伸出桌面超过一定的长度时,直尺振动的频率低于20 Hz时,不在人耳的听觉频率范围(20~20000 Hz)内,人耳就不能听到声音。
12.(1)A、B、C A、D、F (2)0.76
(3)选取一根琴弦并拉紧,拨动琴弦测出此时振动的频率;改变琴弦的张紧程度,用同样大小的力拨动该琴弦,测出琴弦此时的振动频率
这是一道利用控制变量法探究“音调高低的影响因素”的题目,题目展示了探究的全过程,要求参与器材的选择和完成剩余实验步骤,深刻领会题中所用的实验方法,融入题中探究方案方可准确解题。根据控制变量法可知:研究一个物理量与几个物理量间的关系,在进行每个步骤时(如图图研究音调与琴弦的横截面积的关系),应注意只让被研究的变量(即琴弦的横截面积)发生改变,而让其他的几个变量(即琴弦的长短、材料)完全相同,这是运用控制变量法进行实验时选择器材的基本方法,也是进行实验的基本思路。
13.(1)瓶子和水柱 低 (2)空气柱 高 高
14.向暖水瓶中灌开水时,暖水瓶中的空气柱振动发声,随着暖水瓶中水的不断增加,空气柱逐渐变短,越容易振动,振动的频率越高,音调越高,所以可以通过听声音判断出暖水瓶快满了。
15.7 1