聲現(xiàn)象中的聲音的產(chǎn)生、傳播、利用，噪聲的防止，以及聲音的特性(音調(diào)、響度、音色)，都是值得探究的問(wèn)題。

例1

已知空氣可以傳播聲音，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)，證明固體也能夠傳播聲音。請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)所需要的器材、實(shí)驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)論。要求設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)具有可行性，要符合安全原則。

(1)實(shí)驗(yàn)器材：____；

(2)實(shí)驗(yàn)步驟：_____；

(3)實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)論_____。

解析：這是一道開(kāi)放式的探究型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題，而且答案不唯一。具體解答時(shí)要先確定一個(gè)實(shí)驗(yàn)方法的初步思想，比如打算用桌子來(lái)作為傳播聲音的媒介，所需的實(shí)驗(yàn)器材、步驟就可以圍繞它來(lái)展開(kāi)，需要有兩個(gè)人參與，在桌子上敲打讓桌子發(fā)聲并傳播等等。

參考答案：

方法一：實(shí)驗(yàn)器材：大廣口瓶、橡皮塞、小鬧鐘。

實(shí)驗(yàn)步驟：一、把小鬧鐘調(diào)至響振狀態(tài)，然后輕放于大廣口瓶中，聽(tīng)小鬧鐘的鈴聲，要求能聽(tīng)到清晰的鈴聲。二、用橡皮塞蓋在大廣口瓶的瓶口上并塞緊，要求不漏氣，然后再聽(tīng)小鬧鐘的鈴聲。

實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)論：瓶?jī)?nèi)空氣與瓶外空氣完全被大廣口瓶和橡皮塞隔離，如果此時(shí)仍能聽(tīng)到小鬧鐘的鈴聲，則可證明聽(tīng)到的鈴聲是通過(guò)大廣口瓶和橡皮塞傳播出來(lái)的，即固體也能夠傳播聲音。

方法二：實(shí)驗(yàn)器材：白紙、鉛筆、長(zhǎng)條桌。

實(shí)驗(yàn)步驟：同學(xué)甲在長(zhǎng)條桌的一端用鉛筆在白紙上用力均勻地寫(xiě)“一”，同時(shí)同學(xué)乙在桌子的另一端把耳朵貼在桌面上聽(tīng)甲在桌面上寫(xiě)“一”的聲音。重復(fù)幾次實(shí)驗(yàn)，都可以清晰地聽(tīng)到寫(xiě)“一”時(shí)的聲音。

同學(xué)乙將耳朵離開(kāi)桌面(注意調(diào)整耳朵與筆的距離。保證與上幾次實(shí)驗(yàn)相比，耳朵與筆的距離相同)，同學(xué)甲在相同的條件下繼續(xù)寫(xiě)“一”，重復(fù)幾次實(shí)驗(yàn)，都聽(tīng)不到甲在白紙上寫(xiě)“一”的聲音。

實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)論：在相同的條件下。耳朵貼在桌面上聽(tīng)得到聲音，在空氣中則聽(tīng)不到聲音，說(shuō)明聽(tīng)到的聲音是通過(guò)桌子傳播的，即固體可以傳播聲音。

例2小明想比較幾種材料(衣服、錫箔紙、泡沫塑料)的隔音性能，除了待檢測(cè)的材料外?？衫玫钠鞑倪€有：音叉、機(jī)械鬧鐘、鞋盒。在本實(shí)驗(yàn)中適合作聲源的是_____。

小明將聲源放人鞋盒內(nèi)，在其四周塞滿待測(cè)材料。他設(shè)想兩種實(shí)驗(yàn)方案，你認(rèn)為最佳的是_______。

A，讓人站在距鞋盒一定距離處，比較所聽(tīng)見(jiàn)聲音的響度。

B，讓人一邊聽(tīng)聲音，一邊向后退，直至聽(tīng)不見(jiàn)聲音為止，比較此處距鞋盒的距離。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的現(xiàn)象如表所示，則待測(cè)材料隔音性能由好到差的順序?yàn)?/p>

。

解析：實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)也好，實(shí)驗(yàn)過(guò)程開(kāi)展也好，都是為了得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。比如本題。由于機(jī)械鬧鐘能持續(xù)穩(wěn)定地按一定響度發(fā)聲，所以本實(shí)驗(yàn)中適合作聲源的是機(jī)械鬧鐘。人耳判斷響度大小的主觀因素太強(qiáng)，而判斷聲音的有無(wú)相對(duì)客觀一些，所以最佳的實(shí)驗(yàn)方案是B。當(dāng)填充泡沫時(shí)，直至聽(tīng)不見(jiàn)聲音為止，此時(shí)到鞋盒的距離短，響度弱，所以它的隔音性能最好。當(dāng)填充錫箔紙，在和填充衣服的響度基本一樣(都較響)時(shí)，此時(shí)到鞋盒的距離最長(zhǎng)，所以錫箔紙的隔音性能最差。因此隔音性能由好到差的順序?yàn)榕菽⒁路?、錫箔紙。

答案：機(jī)械鬧鐘B泡沫、衣服、錫箔紙

例3在學(xué)習(xí)吉他演奏的過(guò)程中，小華發(fā)現(xiàn)琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低是受各種因素影響的，他決定對(duì)此進(jìn)行研究。經(jīng)過(guò)和同學(xué)們討論，他提出了以下猜想。

猜想一：琴弦發(fā)H{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(zhǎng)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，他們找到了下表所列9種規(guī)格的琴弦，因?yàn)橐粽{(diào)高低取決于聲源振動(dòng)的頻率，于是借來(lái)一個(gè)能夠測(cè)量振動(dòng)頻率的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(1)①為了驗(yàn)證猜想一，應(yīng)選用編號(hào)為

、

、

的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

②為了驗(yàn)證猜想二，應(yīng)選用編號(hào)為

、

、

的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。表中有的材料規(guī)格還沒(méi)填全，為了驗(yàn)證猜想三，必須知道該項(xiàng)內(nèi)容。請(qǐng)?jiān)诒碇刑钌纤睌?shù)據(jù)。

(2)隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，小華又覺(jué)得琴弦音調(diào)的高低，可能還與琴弦的松緊程度有關(guān)，為了驗(yàn)證這一猜想，必須進(jìn)行的操作是：

。

解析：科學(xué)探究的過(guò)程首先是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，接下來(lái)進(jìn)行猜想與假設(shè)，如果在驗(yàn)證過(guò)程中有多個(gè)因素決定，必須用到控制變量的思想，此題就需要嚴(yán)格控制變量。小華發(fā)現(xiàn)琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低受各種因素影響，他猜想了三種可能，并進(jìn)行了驗(yàn)證。我們用控制變是的方法，并把驗(yàn)證的材料與猜想結(jié)合起來(lái)。所以對(duì)橫截面積的猜想可選用ABC，因?yàn)橹挥挟?dāng)材料、長(zhǎng)度相同時(shí)才能比較橫截面積。另幾個(gè)猜想同樣可用相類似的方法得到結(jié)果。

答案：

(1)ABC；ADF；100

1.02(2)選取一根琴弦，用一定大小的力拉緊琴弦，撥動(dòng)琴弦測(cè)出此時(shí)振動(dòng)的頻率；改用不同的力拉緊琴弦，分別測(cè)出相應(yīng)的振動(dòng)頻率，進(jìn)行分析比較。

例4昆蟲(chóng)是地球上生命群體中的大家族，人們從不同角度對(duì)其進(jìn)行研究，獲得了許多有價(jià)值的信息。

(1)一本描寫(xiě)昆蟲(chóng)的書(shū)寫(xiě)道：鷹蛾以285次／秒的頻率拍動(dòng)翅膀。飛行速度達(dá)到17.8km／h；大黃蜂拍動(dòng)翅膀的頻率高達(dá)250次／秒，飛行速度為10.3km／h；家蠅拍動(dòng)翅膀的頻率為190次，秒，飛行速度約為7.1km／h。請(qǐng)根據(jù)以上信息制表。

(2)某同學(xué)認(rèn)為，昆蟲(chóng)在飛行時(shí)發(fā)出“嗡嗡”的聲音是由于翅膀拍動(dòng)而產(chǎn)生的。由于直接觀察昆蟲(chóng)翅膀拍動(dòng)有困難，他尋找了間接證據(jù)來(lái)證實(shí)其觀點(diǎn)。下列選項(xiàng)中不能夠支持他的觀點(diǎn)的是(

)，

A 抖動(dòng)紙張

B，說(shuō)話時(shí)喉頭振動(dòng)

C，悠閑地蕩秋千

D，撥動(dòng)繃緊的橡皮筋

(3)小明在公園活動(dòng)時(shí)出于好奇，去抓黃蜂。被叮。他生氣地說(shuō)：“黃蜂真是害人蟲(chóng)，應(yīng)該打死它。”張老師聽(tīng)到后，對(duì)小明說(shuō)了一段話，使他對(duì)黃蜂的看法和態(tài)度有了改變，請(qǐng)你以老師的身份，寫(xiě)出這段話的要點(diǎn)：

。

解析：科學(xué)探究是個(gè)綜合過(guò)程，探究的步驟并不一定要全部具有，我們既可以對(duì)其中的某個(gè)步驟進(jìn)行探究。也可以以某幾個(gè)步驟為主進(jìn)行綜合性探究。本題中(1)是要求把得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行列表比較，是科學(xué)探究中的一種很好方法，主要是把其中的幾個(gè)量有規(guī)則地進(jìn)行排列；(2)是尋找證據(jù)，能夠支持振動(dòng)的證據(jù)應(yīng)該是ABD；(3)是知識(shí)的遷移，帶有生物多樣性的觀點(diǎn)，也是科學(xué)探究過(guò)程中需要注意的一大問(wèn)題，我們要善待自然界中的生物，讓它們自由生長(zhǎng)。

答案：

(1)(2)c。

(3)聲音是由物體振動(dòng)而產(chǎn)生的，聲波具有能量。