初中物理响度与振幅的关系实验题

太阳光在通过透镜时会被会聚或发散，那么声音在传播中遇到不同介质时，会不会像光一样也被会聚或发散呢？在老师的帮助下，同学们用音叉、三个相同的气球（内部充有不同气体）、示波器、麦克风等器材设计了如图 $-1$所示的实验装置，并进行了如下探究：

（1）调整音叉和麦克风之间的距离，让音叉发出的声音只通过空气传播，用麦克风将声音信号输入示波器，观察并记录此时的波形如图 $-2$甲所示。

（2）分别将充有二氧化碳气体、空气和氢气的气球，依次放在音叉和麦克风之间，保持音叉和球之间的距离不变，让音叉发出声音，记录示波器显示的波形如图 $-2$乙、丙、丁所示。

分析以上实验过程和现象可知：

（1）实验过程中，敲击音叉，使其　　发声，且应控制音叉发出声音的响度　　（选填“相同”或“不同” $)$。

（2）比较图 $-2$的乙与甲，发现声波在通过充有二氧化碳气体的气球后，麦克风接收到的声音响度　　（选填“变大”“变小”或“不变” $)$，此时充有二氧化碳气体的气球对声波具有　　作用，相当于一个“　　透镜”，比较丁与甲后，发现充有氢气的气球对声波具有　　作用，由此可见，声音与光之间存在某种对应关系。

（3）实验后，同学们查阅资料了解到，生物体组织在激光照射下，会因升温膨胀而产生频率高于 $20000\mathit{Hz}$的　　声波，生物医学上通过特殊介质和装置使这种声波集中并成像，克服纯光学成像的不足，更加有效地进行病情诊断、跟踪和治疗。

请按要求回答：

（1）图1：该装置能探究声音产生的原因，还能探究声音的响度和      的关系．
（2）图2：抽气机不断地向罩外抽气的过程中，罩内被拨打的手机的振铃声越来越小，直到听不见，这说明：      ．
（3）图3：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      ．（选填：“高”或“低”）
（4）图4：用一张硬卡片先后快拨和慢拨木梳的齿，听到卡片声音发生变化．这个实验用来探究：      ．

图1是探究声现象时常用的装置．

（1）图中所示的实验现象说明
（2）乒乓球在实验中起什么作用？      ．
（3）加大力度敲音叉，根据发生的现象，你又可得出结论：      ．
（4）如图2所示的实验，敲击右边的音叉，挂在左边音叉旁的那个泡沫塑料球会被弹起，这表明：      ．

请用身边的物品探究响度和什么因素有关．
选用的器材：      ；
实验步骤：      ；
实验结论：      ．

某同学在探究音调、响度与什么因素有关时，做了以下实验：

（1）如图甲所示，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           ，这说明音调与频率有关；
（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；再用力拨锯条，这时锯条的振动幅度       ，其响度大，这说明响度与         有关。

如图所示，将钢质刻度尺的一端紧压在桌面上，另一端伸出桌面，拨动刻度尺使它振动，探究影响声音特性的因素．
（1）保持钢尺伸出桌面的长度不变，改变钢尺振动的幅度，听到声音的      发生变化，且钢尺振动的幅度越大，声音的      ．
（2）改变钢尺伸出桌面的长度，保持钢尺振动的幅度不变，听到声音的      发生变化，且钢尺伸出桌面的长度越长，声音的      ．
（3）用塑料尺代替钢尺进行实验，发现与钢尺所产生的声音相比较，塑料尺发出声音的      有明显的变化，原因是声源的      和      不同；乐音是声源做      产生的．

利用身边的物品可以做很多有趣的实验，利用硬纸片小明做了如下实验：

（1）如图甲，在瓶内灌满水，用硬纸片盖住瓶口，压紧后将瓶子倒置，水和纸都不会下落，说明___________。
（2）小明做了“会跳卡片”，卡片缚上橡皮筋后会向A面折叠，如图乙所示。将卡片在桌面上压平后松手，发现卡片跳起来了，实验中应将A面________（选填“向上”或“向下”）放置，卡片上升的过程中________能转化为___________能。
（3）如图丙为小明利用硬纸片做成的机翼模型， 实验中当沿图示方向“吹风”时，“机翼”会_______（选填“上升”、“下降”或“静止”），本实验是探究______________________。

如图（a）所示，用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时，泡沫塑料球被弹起，此装置除了可以用来说明声音是由物体振动产生的，还可用来说明                   ；将正在发声的手机悬挂在广口瓶内，如图（b）所示，再把瓶口封上，这时你将         （选填“能”或“不能”）听到手机的铃声；如果逐渐把瓶内的空气抽去，你听到的手机声的大小          （选填“不变”、“变大”或“变小”）．这实验说明                       ；实验中将手机悬挂起来，而不是直接放在瓶中的原因是：             。

如图所示是探究声音产生及其特性的小实验：（1）仅改变拨动直尺的力度，塑料尺振动的      改变，则声音的      改变。（2）仅改变直尺伸出桌面的长度，塑料尺振动的      改变，会使声音的      发生改变。

某同学在探究音调与响度有什么关系时，做了以下实验：

（1）如图甲所示，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，这是锯条的振幅      ，听其响度      ，这说明响度与      有关．

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探究：
实验一：把正在发声的电铃放在玻璃罩内，电铃和罩的底座之间垫上软的泡沫塑料．逐渐抽出罩内的空气，听到的电铃声音逐渐变小，最后消失；
实验二：用大小不同的力敲击鼓，鼓发出大小不同的声音；
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纸片的一头伸进自行车后轮的辐条中，随着车轮转速的加快，纸片发出的声音会越来越尖．
三个实验中，实验一表明      不能传声，实验二表明      与      的关系，该实验所得的结论是      ．实验三表明      与      的关系，该实验所得的结论是      ．

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高，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                  ．

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）如图所示，用硬纸片在梳子齿上滑动，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                            。

探究声音的特征．

（1）为了探究声调与什么因素有关，小明设计了上面几个实验，如图所示，你认为能够完成目的是      ，通过探究可知，音调是由发音体振动的      决定的．
（2）在敲鼓时，用鼓锤敲击鼓面，在听到鼓声的同时，还可看见鼓面上小纸团在跳动，说明鼓声是由于鼓面的      产生的；用力越大，听到的鼓声越响，表明鼓面的      越大，鼓声的响度越大．
（3）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      （选填“钢尺”或“桌面被拍打”）振动发出的声音．若改用更大的力拨动钢尺，则听到的声音的      （选填“音调”、“音色”或“响度）变大；逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，仔细聆听钢尺振动慢了，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，却听不到声音了，这是由于      ．

如图是探究声现象时常用的装置，请回答：

（1）图中所示的实验现象说明      ；
（2）塑料小球（可用乒乓球代替）在实验中起什么作用？     
（3）加大力度敲击音叉，根据发生的现象，又可得出什么结论？      ．