初中物理频率与音调的关系实验题

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                              。
由此可得出结论：音调的高低与              有关。

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。

如图所示，相同的瓶子里装入了不同的水量，用嘴对着瓶口吹时，可发出不同音高。发出的声音音调从左至右是_     。（选填：“升高”、“降低”或“”相同）

如图所示，小明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。逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，会听到钢尺发出声音的音调逐渐变        。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，此时钢尺发出的声波是       （选填“超声波”或“次声波”）。

玮玮在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时,猜测:即使在弦张紧程度相同的条件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。于是她想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确。下表是她在实验时控制的琴弦条件。

控制因素 编号	琴弦材料	琴弦长度/cm	琴弦横截面积/mm^2
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)如果玮玮想探究弦发声的音调与弦的材料的关系,你认为她应该选用表中编号为__________的琴弦(只填字母代号)。
(2)在上述探究过程中,总要控制某些因素,使它们保持不变,进而寻找出另外一些因素的关系,这种研究方法叫做“控制变量法”。如果选用A、B编号的两种琴弦做实验探究,则控制的变量是琴弦的_______和         ,想探究的问题是弦发声的音调与弦的粗细的关系。
(3)探究过程通常采用下列一些步骤:①实验研究;②分析归纳;③提出问题(或猜想);④得出结论等.你认为玮玮要完成本探究的全过程,所采取步骤的合理顺序应该是:___________(只填写数字代号).

把钢尺条紧压在桌边上，①将钢尺1/2伸出桌外轻轻拨动；②将钢尺1/2伸出桌外用力拨动使其振动发声；③将钢尺1/3伸出桌外用力拨动使其振动发声；（②③两次力度一样）
观察现象：用力拨动钢尺，振动的幅度大，产生声音的响度__  ___；第③次比第②次振动频率大，产生声音的音调_____ ____。
结论：声音的响度跟__  ___的大小有关，物体振动的__    ___越大，产生声音的音调越高。

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：___________________________________________________________

在学习吉他的演奏过程中，小明发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他决定对此进行探究，经过和同学们讨论，提出以下猜想：
猜想1：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2：琴弦发出声音的音调高低，
可能与琴弦的长短有关；
猜想3：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，他们找到了下表所列的9种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是借来了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
A	铜	60	0.76
B	铜	60	0.89
C	铜	60	1.02
D	铜	80	0.76
E	铜		1.02
F	铜	100	0.76
G	钢	80	1.02
H	尼龙	80	1.02
I	尼龙	100	1.02

 
(1) 为了验证猜想1，应选用编号为　　         的三根琴弦进行实验；
为了验证猜想2，应选用编号为　           的三根琴弦进行实验。
表中有的规格还没有填全，为了验证猜想3，必须知道该项内容：请在表中填上所缺数据。
(2) 随着实验的进行，小明又觉得琴弦音调的高低与琴弦的松紧程度有关，为了验证这一猜想，必须进行的操作是：                                            
                                              。

用一组相同的瓶子盛上不等量的水就可以组成一个“乐器”，通过敲击瓶子就可以演奏出优美动听的乐曲。被敲击的瓶子发出的音符与瓶中空气柱长度的对应关系如图所示。　

(1)由图可知音调的高低与空气柱长度的关系是空气柱长度越     音调越    。
(2)往热水瓶或杯子里倒水，有经验的人不用看，就可以根据声音判断水是否快倒满了，这是因为水快倒满时发出声音的音调较        。

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_____________________________________________．

以下各图是我们学习过的有关声现象的小实验，其中：
(1)如图所示，拿一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些，一次慢些。划得快时，发出声音的音调________，这说明音调跟发声体的_____________有关；


(2) 观察图4，你能得出的结论是：_____________________________________；
(3) 观察图5，你能得出的结论是：_____________________________________；
(4) 观察图6，你能得出的结论是：_____________________________________。