初中物理频率与音调的关系实验题

学习声音的有关知识之后，小杰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？小杰等同学进行了如下实验：
如图所示，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，挂上几个砝码，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．
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）小杰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      ．
（3）据此可知，弦乐器的音调的高低是可以调节的，当弦越紧时，弦发出的音调越      ，当弦越粗时，弦发出的音调越      ．

如图所示，用尺子作乐器探究决定音调高低的因素，把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢，改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动，使钢尺每次的振动幅度大致相同．实验发现：

（1）尺子伸出桌面的长度越长振动越      ，发出声音的音调越        ；
（2）尺子伸出桌面的长度越短振动越        ，发出声音的音调越        ．
（3）由此可得出结论：音调的高低与        有关，频率        ，音调        ．

如图所示，将一把钢尺压在桌面上，一部分伸出桌面，用手拨动其伸出桌外的一端

（1）轻拨与重拨钢尺，则钢尺发出声音的不同．这个实验主要是为了探究影响声音      特性的因素．
（2）改变钢尺伸出桌面的长度，则钢尺发出声音的也不同． 这个实验主要是为了探究影响声音      特性的因素．

小明在观察小提琴、吉他、二胡等弦乐器的振动时，猜测：即使在弦张紧程度相同的情况下，发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关，于是他想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确。下表是他在实验时控制的琴弦条件：

编号	弦的材料	弦的长度/cm	弦的截面积/mm2
A	钢	20	0.3
B	钢	20	0.7
C	尼龙丝	30	0.5
D	铜	40	0.5
E	尼龙丝	40	0.5

（1）如果小明想探究发声的音调与弦的粗细的关系，他应该选用表中编号为     、   （填序号）的琴弦。
（2）如果小明想探究发声的音调与弦的长短的关系，他应该选用表中编号为     、   （填序号）的琴弦。
（3）如果小明想探究发声的音调与弦的材料的关系，他应该选用表中编号为     、   （填序号）的琴弦。

在学习演奏二胡的过程中，小明发现琴弦发出的声音音调高低受各种因素的影响，他决定对此进行研究，经过和同学们的讨论提出了以下几种猜想：
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，他和同学们找到了下表所列四种规格的琴弦，进行实验．
（1）为了验证猜想一，应选编号为  _  _、__   的两种规格的琴弦进行实验．
（2）在验证猜想三时，小明发现粗心的同学没有把表中的数据填全，表中①的位置所缺数据是      ．

（3）小明在这个探究实验中，采用的研究方法是_    _    ．
（4）除上述猜想外，琴弦发出声音的音调高低，还可能与什么因素有关？请你提出一个合理的猜想：   

回顾实验和探究（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整）：探究影响音调高低的因素．
过程：把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边．拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时观察钢尺振动的      ．增大钢尺伸出桌边的长度，重复实验．
结论：物体振动得越      ，音调越低．
延伸：钢尺伸出桌面的长度达到一定程度，用力拨动钢尺仍听不到声音的原因是      ．

下面是小雨用一把钢尺探究音调与什么因素有关的，实验过程，请将其补充完整．
过程与方法
如图所示，通过改变钢尺      ，注意听发出声音有何不同．此时应注意两次的      大致相同．实验表明：钢尺振动越快，      ．本实验利用的研究方法是      ．

结论   音调跟发声体振动的      有关，且物体振动越      ，音调越高．
拓展   利用这些器材还可以探究声音的响度与      的关系

请阅读下面一段短文后，认真思考并回答有关问题．如图1所示，小明和小刚用细棉线连接了两个可乐饮料的纸杯制成了一个“土电话”．

（1）他们用“土电话”能实现10m间的通话，这表明      ．
（2）相距同样远，讲话者以相同的响度讲话，如果改用细金属丝连接“土电话”，则听到的声音就大些．这一实验表明：      ．
（3）如果用“土电话”时，另一个同学捏住棉线的某一部分，则听的一方就听不到声音了，这是由于      ．
（4）某研究小组利用以上两个纸杯和一些长短、粗细不同的琴弦，又进行了探究“音调和哪些因素有关”的活动．他们选用的琴弦长度、材料在图2中已标出（其中琴弦的直径关系：a=c=d＜b），并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致．
①若他们想研究“音调的高低与琴弦长度”的关系应选择琴弦      （选填符号a、b、c 或d）．
②若选择琴弦a和b，则是为了研究      ．
③若有同学选择c和d进行研究，并推理得出：琴弦长度越长，振动越慢，音调就越低的结论．该同学探究过程中存在什么问题？     
④两位同学还可以选择琴弦      （选填符号a、b、c或d），研究“琴弦音调高低与材料的关系”．

在学习《声的世界》时，有几个相关的实验

（1）如图1所示，当敲响音叉后用悬吊着的乒乓球接触发声的叉股时，乒乓球会被弹起，这个实验说明一切正在发声的物体都在      ；在实验中，我们把不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象；这种物理方法称为      法．（选填“转换”或“归纳”或“控制变量”法）
（2）如图2所示，将一把钢尺压在桌面上，一部分伸出桌面，用手拨动其伸出桌外的一端，轻拨与重拨钢尺，则钢尺发出声音的      不同；改变钢尺伸出桌面的长度，保持尺的振动幅度不变，则钢尺发出声音的      不同．（均选填“响度”、“音调”和“音色”．）

上图为小红、小辉用自制的土吉它研究音调和哪些因素有关．他们选用的琴弦长度、粗细、材料图中已标出，并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致．（每空1分）

（1）若他们想研究音调的高低与琴弦长度的关系应选择      ．
（2）若他们选择a和b是为了研究      ．
（3）他们能否选择c和d进行研究，答      ；理由是      ．
（4）两位同学还可以选择      进行哪项研究：      ．

声音与人的生活息息相关．为了认识声音，某中学的初二物理实践活动小组设计了以下实验对声音进行探究．
实验一、使正在发声音叉接触水盆里的水，发现溅起水花．
实验二、用细线系一个小铃铛悬挂在软木塞的下端，并放置在烧瓶中，轻轻摇一摇瓶子，会听到清晰的“叮当”声；然后取下软木塞，将点燃的酒精棉球放入瓶中，待火熄灭后，迅速塞紧木塞，再摇瓶子，听到瓶子里的声音比原来小多了．
实验三、把钢尺的一端压紧在桌面上，另一端伸出桌面，拨动钢尺使它振动；改变伸出的长度，再次使它振动．仔细听两次的声音．
以上三个实验，实验      表明声音在振动；另外两个实验分别表明：      和      ．

如图所示，将一把钢尺压在桌面上，一部分伸出桌面，用手拨动其伸出桌外的一端

（1）轻拨与重拨钢尺，则钢尺发出声音的不同．这个实验主要是为了探究影响声音      特性的因素．
（2）改变钢尺伸出桌面的长度，则钢尺发出声音的也不同． 这个实验主要是为了探究影响声音      特性的因素．

声音与人的生活息息相关，为了认识声音，某实践活动小组设计了以下实验对声音进行了探究：
实验一：是正在发声的音叉接触水面溅起水花
实验二：用细线把一个小玲铛悬挂在软木塞的下端，并置入烧杯中，摇一摇瓶子，会听到清晰的“叮当”声，然后取下软木塞点燃洒精棉球放入瓶中，听到的响声比原来小得多
实验三：支起自行车，一手转动自行车的脚踏板，另一只手则拿一硬纸片并让硬纸片的一端伸进自行车后轮子的辐条中，随着车轮转速的加快，纸片的发声会越来到越尖．
以上三个实验中，实验一：表明发声体在振动，另外两个实验分别表明      ；      ．

为了探究声音产生的条件，有人建议利用以下几个实验现象.
A：放在钟罩内的闹钟正在响铃，把钟罩内的空气抽出一些后，铃声明显减小.
B：使正在发声的音叉接触水面，水面溅起水花.
C：吹笛子时，手指按住不同的孔便会发出不同的声音.
D：在吊着的大钟上固定一枝细小的笔，把钟敲响后，让纸在笔尖上迅速滑过，可以在纸上画出一条来回弯曲的细线.
（1）你认为，能说明声音产生条件的两个实验现象是        、       .
（2）其他现象虽然不能说明声音产生的条件，但是分别说明了什么问题?
         说明                                                 。
         说明                                               。    

回顾实验和探究（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整）：
（l）探究影响音调高低的因素：

过程	把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时观察钢尺振动的____。增大钢尺伸出桌边的长度．重复实验。
结论：	物体振动得越     ，音调越低。

（2）探究凸透镜成像的规律：

猜想	小雨猜想凸透镜只能成实像不能成虚像
过程	叶子姐姐认为小雨的猜想不对，于是进行如下实验：将焦距是lOcm的凸透镜固定在图示位置，将蜡烛分别放在a、b、c处，移动光屏都能得到烛焰清晰、倒立的像，其中在b处所成的像是      （填“放大”、“缩小”或“等大”）的；将蜡烛放在d处，在光屏上得不到烛焰的像，于是她让小雨撒去光屏，透过凸透镜观察到一个     （填“倒立”或“正立”）、放大的像。这就证明小雨的猜想是不全面的。
程序	提出问题——猜想——       —— 得出结论
问题讨论	将实验中的凸透镜换成玻璃板来探究平面镜成像的特点，运用的科学方法         。将蜡烛放在b处时，发现像成在图中70cm处，这说明平面镜所成的像与物体到镜面的距离      ．