專題一聲現(xiàn)象
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1
物體振動(dòng)可以產(chǎn)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(dòng)發(fā)出的聲音人們聽不到;人聽到聲音必須滿足三個(gè)條件:(1)振動(dòng)發(fā)聲;(2)有介質(zhì)傳播聲音;(3)聲波能夠引起人耳鼓膜振動(dòng).
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(nèi)的聲波.
聲與光的對(duì)比
2.
3
名師點(diǎn)撥
“聲現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)三種典型研究方法
一、轉(zhuǎn)換法
聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的,有些聲源的振動(dòng)效果顯著,可以直接觀察,而有些聲源的振動(dòng)效果較弱,不易直接觀察.在實(shí)驗(yàn)中可以通過一些轉(zhuǎn)換,對(duì)聲源的微弱振動(dòng)進(jìn)行放大,進(jìn)而探究聲音產(chǎn)生的原因.比如:在發(fā)聲的紙盆上放小紙屑,紙屑跳動(dòng);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(dòng)等.
【例1】為了探究聲音的響度與振幅的關(guān)系,小明設(shè)計(jì)了如圖所示的幾個(gè)實(shí)驗(yàn).你認(rèn)為能夠完成這個(gè)探究目的的是().
【解析】A是探究真空能不能傳聲;選項(xiàng)B探究音調(diào)與頻率的關(guān)系;選項(xiàng)C探究發(fā)聲體是否在振動(dòng);選項(xiàng)D探究響度和振幅的關(guān)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(diǎn):
①猜想與所研究量有關(guān)的因素有幾個(gè),就要設(shè)計(jì)幾個(gè)實(shí)驗(yàn);
②研究什么因素對(duì)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)方案,改變所要研究的量.
【例2】在學(xué)習(xí)二胡演奏過程中,小明發(fā)現(xiàn)琴弦發(fā)出的聲音音調(diào)高低受各種因素的影響,他決定對(duì)此進(jìn)行研究,經(jīng)過和同學(xué)們討論提出了以下幾種猜想:
猜想一:琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低,可能與琴弦的橫截面積有關(guān)
猜想二:琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低,可能與琴弦的長短有關(guān)
猜想三:琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低,可能與琴弦的材料有關(guān)
為了驗(yàn)證上述猜想是否正確,他和同學(xué)們找到了表所列4種規(guī)格的琴弦,進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
(1)為了驗(yàn)證猜想一,應(yīng)選編號(hào)、的兩種規(guī)格的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
(2)在驗(yàn)證猜想三時(shí),小明發(fā)現(xiàn)粗心的同學(xué)沒有把表中的數(shù)據(jù)填全,表中①的位置所缺數(shù)據(jù)是.
(3)小明在這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)中,采用的研究方法是.
【解析】因琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低可能與琴弦的橫截面積、長短和材料等多個(gè)因素有關(guān),所以應(yīng)該采用控制變量法進(jìn)行分析.
即:(1)為了驗(yàn)證琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低,可能與琴弦的長短有關(guān),應(yīng)該控制材料和橫截面積相同,即應(yīng)選編號(hào)A、C的兩種規(guī)格的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
(2)在驗(yàn)證琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低,可能與琴弦的材料有關(guān)時(shí),應(yīng)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(shù)據(jù)應(yīng)該與B組相同,即應(yīng)該是55.
(3)在這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)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(jìn)行類比,從而認(rèn)識(shí)聲波.利用“波形”判斷樂音和噪聲、比較振幅對(duì)響度的影響.如圖所示,通過波形理解樂音和噪聲的根本區(qū)別:“樂音的振動(dòng)是有規(guī)律的,而噪聲的振動(dòng)是雜亂的、無規(guī)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(fā)出聲音的時(shí)間相同,示波器的屏幕上分別出現(xiàn)如圖所示的三種波形,根據(jù)波形分析:
(1)B和A相比,B振動(dòng)的高,所以高.
(2)C和A相比,C振動(dòng)的大,所以大.(填“頻率”“振幅”“音調(diào)”“響度”或“音色”)
【解析】(1)通過對(duì)比圖A和B,可以發(fā)現(xiàn)在相同時(shí)間內(nèi),B振動(dòng)的次數(shù)多,說明B振動(dòng)的頻率高,所以音調(diào)高.
(2)通過對(duì)比A和C,C波形圖中波峰離開平衡位置的距離遠(yuǎn)大于A圖,說明C振動(dòng)的幅度大,即C的振幅大,所以響度大.
【答案】(1)頻率音調(diào)(2)振幅響度
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