初中物理频率与音调的关系实验题

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是受各种因素影响的，他对此进行了研究。经过和同学们讨论，他提出了以下猜想：
猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关；
猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关；
猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确，他找到了下表所列9种规格的琴弦，因为音调高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。

编号	材料	长度（cm）	横截面积（mm^2）	编号	材料	长度（cm）	横截面积（mm^2）
A	铜	60	0.76	F	铜	100	0.76
B	铜	60	0.89	G	钢	80	1.02
C	铜	60	1.02	H	尼龙	80	1.02
D	铜	80	0.76	I	尼龙	100	1.02
E	铜	100	1.02	J	铜

⑴小华选用了H、I两根琴弦，是为了研究音调的高低与_________的关系；同组的小惠选用A、D、F三根琴弦来进行实验，你认为能研究音调与该因素的关系吗？_______（能/不能）。
⑵小惠想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应选_________（填写编号）的琴弦。
⑶小华认为：如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦的材料的关系，还要添加一根铜琴弦J，请写出它的长度为________ cm和横截面积________mm²。
⑷在评估交流中，同学们一致认为采用_________（两根/三根）琴弦实验较合理。
理由：___________________________________________________________

在学习演奏小提琴的过程中，小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响，他们决定对这种现象进行探究，经讨论后提出以下猜想：
猜想一：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关；
猜想二：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关；
猜想三：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关。
为了验证以上猜想是否正确，他们找到了一些不同规格的琴弦，如下表：

编号	琴弦的材料	琴弦的长度/cm	琴弦的横截面积/mm^2
①	钢	20	0.3
②	钢		0.7
③	钢	40	0.5
④	尼龙丝	30	0.5
⑤	尼龙丝	40	0.5

（1）为了验证猜想一，应选用编号为______、______的琴弦进行实验。
（2）为了验证猜想二，应选用编号为______、______的琴弦进行实验。
（3）为了验证猜想三，选用编号为①、②的琴弦进行实验，则缺少的数据为______。

张平同学学了声音的几个特性后，做了一个如图所示的小实验，A是一根一端固定桌面上的橡皮筋，另一端用细绳绕一个滑轮连着一个小盘B，在小盘中逐渐地增加小石子或硬币，就能利用竹片在橡皮筋上弹出不同的声音。解释：（1）这些声音的主要区别是________不同；（2）声音有这些区别的原因是振动的_________不同。

做课本“迷你实验室”中的橡皮筋吉他实验得到的结论是：
(1)绷得较紧的橡皮筋音调        ，绷得较松的橡皮筋音调         ；
(2)粗橡皮筋音调                ，细橡皮筋音调             ；
(3)长橡皮筋音调                ，短橡皮筋音调             。

请阅读下面一段短文后，认真思考并回答有关问题．
学习声音之后，小李等同学提出这样一个问题：二胡、琵琶等弦乐器为什么能演奏出不同音调？在认真观察孩乐器之后，他们提出了这样几种猜想：① 弦乐器的音调跟弦的长短有关；②乐器的音调跟弦的松紧有关；③ 弦乐器的音调跟弦的粗细有关．
为了研究猜想①是否正确？小李等同学进行了如下实验：
如图1-2所示，将一根胡琴弦的一端绕结在桌子的腿上，另一端绕过桌边的小滑轮，挂上几个祛码，使它在桌面上拉紧，并用A 、B 两个三角形柱状小木块将弦支起．用一把塑料尺弹拨弦的中部，就可以听见弦发出的声音．然后在其他条件不变的情况下，改变A 、B 间的距离进行了多次实验，发现A 、B 间的距离越长，音调越低．
小李他们通过分析归纳，总结得出弦乐器的音调跟弦长短之间的关系，

（1）小李通过上述实验得出的结论是：同一根弦，松紧相同时，弦越长音调越         .
（2）小李实验过程中，要在其他条件不变的前提下，改变A、B 之间的距离．所运用的一种研究方法是            .
（3）小提琴演员演奏时，手指要在弦上不停地移动，这样做的作用是什么？
（4）请你将小李他们的实验改进成能研究猜想③ 的实验．（写出实验的方法和注意点）

如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到钢尺振动发出的声音．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_____________________________________________．

物理与生活总是密切相关，很多有趣的物理实验也可以借助身边的用品进行。以下就是小红进行的一些小实验：

（1）用一张硬塑料卡片用相同的力先后快拨和慢拨塑料梳齿，可听到卡片发出的声音的     (选填“响度”、“音调 ”或“音色 ”)不同。
（2） 如图乙所示，在干燥的天气里，小红用塑料梳子梳头发，发现头发越梳越蓬松，是因为                          ，头发会随梳子离开而飘起是因为                  。
(3)如果沿着箭头的方向用力吹气可以观察到头发会飘起，这是因为气体流速越大，压强       。

小闵用一把钢尺来探究音调的高低与发声体结构的关系，她把尺子固定在桌面上，先把钢尺伸出桌子边沿多一些，使它振动发声；然后再把尺子伸出桌子边沿少一些，再使其发声，比较两次音调的高低。
（1）在她的两次实验中，        应该保持不变，实验的结果是：尺子伸出桌子边沿越多，它发声的音调越       。
（2）她若探究响度与振动幅度的关系，则       应该保持不变，改变尺子振动的     ，实验后得出的结论是：发声体结构不变时，                    ，声音的响度越大。

利用粗细不同的橡皮筋、直尺、音叉、吉他、梳子、塑料片、鼓、沙粒、细线、纸筒、橡皮槌等器材，可以进行很多物理实验。请选用其中的一些器材，探究一个声现象的物理问题。要求写出：
（1）实验探究的问题：________________________________________。
（2）实验所需的器材：__________________________________________。
（3）简要探究过程：__________________________________________。

在探究声音与频率关系实验中，把尺放在桌面上，使尺的一端伸出桌边，用手拔动钢尺，听尺振动时发出的声音，同时观察尺振动的快慢。下表是实验记录情况，请你补充表中的空缺：

	尺出的长度	尺振动的快慢	音调的高低
第一次	短
第二次	长

（1）进行实验时，为了保证两次实验的响度不变，必须保持钢尺的        不变。
（2）实验结论：声音的音调高低和               有关。

某同学在探究音调和响度分别与什么有关时，做了以下实验：

（1）如上图甲所示，用硬纸片在钢锯齿上滑动，滑动速度越大，硬纸片振动的频率越              ，发出的声音的音调越             ，这说明音调是由                    决定的
（2）如图乙所示，用一只手将锯条压在桌沿上，用另一只手轻拨锯条一端，听其响度；在用力拨锯条，这时锯条的振幅                  （选填“变大”或“变小”），声音的响度                           （选填“变大”或“变 小”），这说明响度与                       有关。当锯条伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动钢尺，却听不到声音，这是由于___________                 _____ __。