题文

微风吹过，金属管风铃发出悦耳的声音。小明想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系。他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管，将它们用细线悬挂，敲击后，测出各自发出声音的频率，数据如下表： （1）用刻度尺测量1号管长度如图所示，读数是  cm （2）三根管中音调最低的是  号。 （3）根据表中数据，能否得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论？请说明你的理由。 答：    （能/不能）； 理由：        （4）小明发现悬挂的金属管发出声音时在做有规律的摆动，认为金属管发出的声音是由于摆动所产生的。请设计一简单的实验来检验小明的想法，简要写出实验方案和判断方法。 实验方案：     ；判断方法

题型：实验题  难度：中档

答案

（1）20.50 （2）3 （3）不能 没有采用控制变量法 （4）将金属管悬挂，轻推使其摆动，听管子是否发声  若能听到其发声，则说明声音是由摆动产生的，如果不能听到其发声，说明声音不是由摆动产生的

试题分析：（1）刻度尺的分度值是1mm，读数是20.50cm.。 （2）由表中实验数据可知，3号管子的频率最小，3号管子的音调最低。 （3）探究管子发出的声音的频率与管子长度、直径的关系应采用控制变量法，由表中实验数据可知，实验中没有控制管子的长度相同而直径不同、或管子的长度不同而直径相同，即没有采用控制变量法，不能根据表中实验数据得出实验结论。 （4）实验方案：将金属管悬挂，轻推使其摆动，听管子是否发声； 判断方法：如果管子不发声，说明金属管发出的声音是由管子的摆动产生的，如果管子发声，说明管子发出的声音不是由管子振动产生的。

据专家权威分析，试题“微风吹过，金属管风铃发出悦耳的声音。小明想探究管子发出声音的..”主要考查你对  声音的传播，声音的产生  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

声音的传播声音的产生

考点名称：声音的传播

•  介质
  能够传播声音的物质叫做声的介质。任何固体、液体和气体都是声音传播的介质。真空不能传声。
  
  声音的传播
  

  传播条件		声音的传播需要介质，真空不能传声
  介质状态	固体	隔墙有耳
  	液体	说话声吓跑游鱼
  	气体	人与人相互交谈

  
  

• 声波水波类比
  

  	水波(铅笔轻点水面)	声波(击鼓)
  振动源	铅笔	鼓面
  传播介质	水	空气
  现象	形成一圈一圈的波动向外传播	形成疏密相间的波动向外传播

• 理想化实验法研究声的传播：
    理想化实验法就是在观察实验的基础上，忽略次要因素，进行合理的推理，得出结论，达到认识事物本质的目的。在物理学中，我们会经常遇到一些由于受到各种外界因素的影响，不可能直接通过实验进行验证或探究的物理规律。应用这种科学方法探究和认识物理规律时往往分两步：
  (1)根据实验目的尽量创造条件．设计并操作实验，为探究或验证某一物理规律取得可靠的实验事实；
  
  (2)在获取可靠实验事实的基础上，通过假想在理想状态下进行实验，并通过科学的推理得出实验结果(或结论)。如在“研究声音的传播”实验中，实验现象是：随着罩内空气的不断抽出，听到的铃声越来越弱。但最后还是能听到声音，主要原因是实验设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，以及周围的固体还能传声。这时推理就显得很重要了，它能够突破实验条件的限制，抓住主要因素，忽略次要因素，得出结论。
  例 关于下面所示四幅图片的说法中，正确的是 (  )
  
  A．图片a所示的实验表明，真空不能传声
  B．图片b所示的实验表明，频率越高，音调越低
  C．图片c所示的实验表明，噪声可以在入耳处减弱
  D．图片d中的蝙蝠利用发出的电磁波导航
  解析 在用抽气机逐渐抽出玻璃罩里面空气的过程中，可以发现里面闹钟发出的声音越来越小，如果玻璃罩里面的空气被抽光，我们就无法听到声音，这说明声音的传播需要空气，进一步研究说明声音的传播需要介质。而B是用转换法表明声音是由振动产生的。C项实验表明音调与物体的振动频率有关。D项中蝙蝠利用回声定位，故A正确。
  答案 A

考点名称：声音的产生

• 声源：
    正在发声的物体叫做声源。一切正在发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止。固体、液体和气体都能发声，都可以是声源。
  ①钢琴是靠琴弦的振动发声的；
  ②笛子是靠空气柱振动发声的；
  ③哺乳动物是靠声带振动发声的；
  ④蝉靠胸部的两片鼓膜振动发声；
  ⑤鸟靠鸣膜振动发声；
  ⑥蟋蟀靠翅膀相互摩擦发声；
  ⑦蜜蜂、蚊子、苍蝇在飞行时才有声音，是因为它们飞行时翅膀在振动，如图所示。
  
  
  声音的产生：
  

  声音的产生	由于物体的振动
  声音的停止	振动停止，发生停止
  发声体	是一切正在振动的固体，液体，气体
  一切发声体都在振动

  
  

• 概念的理解：
  1. 不同发声体的发声部位一般不同。
  2. “振动停止，发声停止”不能叙述为“振动停止，声音消失”，因为振动停止，只是不再发声，而原来发出的声音仍存在并继续传播。
  
  转换放大法理解振动发生：
     将不易直接观察到的微小现象，通过某种方式把它形象、直观地呈现出来，这种方法叫转换放大法，是我们探究问题经常采用的一种可行的方法。