例1 如圖1所示,將一把鋼尺緊按在桌面上,一端伸出桌邊,撥動鋼尺,聽它振動發(fā)出的聲音.改變鋼尺伸出桌邊的長度,再次用力撥動,使鋼尺兩次振動的幅度大致相同,聽它發(fā)出聲音的變化.這個實驗用來探究( ).
A.聲音能否在固體中傳播
B.響度與物體振幅的關系
C.音調(diào)與物體振動頻率的關系
D.音色與發(fā)聲體的哪些因素有關
解析 題中所描述的實驗是改變了伸出桌面的鋼尺的長度,保持振幅大致相同,發(fā)聲體長度越長,發(fā)聲頻率越低,音調(diào)越低,這是研究音調(diào)與物體振動頻率的關系.因此選項C正確.本題考查了探究音調(diào)與頻率的關系的實驗.本題實驗裝置既可探究響度與振幅的關系,也可探究音調(diào)與物體振動頻率的關系,關鍵是看改變的是長度(頻率),還是用力的大?。ㄕ穹?應選C.
例2 在學習吉他演奏的過程中,小華發(fā)現(xiàn)琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低會受到各種因素影響,他決定對此進行研究,經(jīng)過和同學們討論,提出了以下猜想:
猜想1:琴弦發(fā)出聲音的高低,可能與琴弦的橫截面積有關.
猜想2:琴弦發(fā)出聲音的高低,可能與琴弦的長短有關.
猜想3:琴弦發(fā)出聲音的高低,可能與琴弦的材料有關.
為了驗證上述猜想是否正確,他們找到了表中所列出的不同規(guī)格的琴弦,因為音調(diào)的高低決定于聲源振動的頻率,于是又借來一個能夠測量振動頻率的儀器進行實驗.
(1)為了驗證猜想1,應選用編號為
、 、 的琴弦進行實驗.
為了驗證猜想2,應選用編號為 、
、 的琴弦進行實驗.
(2)表中有的材料規(guī)格沒有填全,為了驗證猜想3,必須知道該項內(nèi)容,請在表中填上所缺數(shù)據(jù).
(3)隨著實驗的進行,小華又覺得琴弦音調(diào)的高低,可能還與琴弦的松緊程度有關,為了驗證這一猜想,必須進行的操作是: .
解析 本題探究的問題是“琴弦發(fā)出聲音的高低與什么因素有關”,使用的物理思想方法是控制變量法.當探究琴弦發(fā)出聲音的高低與上述某個量有關系時,必須使其他幾個量相同,而這個量要不同;因此第(1)題答案是1、2、3和1、4、6;第(2)題答案是80、1.02.第(3)題答案是選取一根琴弦,用一定大小的力拉緊琴弦,撥動琴弦測出此時振動的頻率;改用不同的力拉緊琴弦,用同樣大小的力撥動琴弦,測出琴弦此時的振動頻率.
例3 日常生活中,我們常說聲音“震耳欲聾”,這是指它的 很大;我們能夠辨別不同樂器發(fā)出的聲音,是由于它們的 不同.
解析 聲音的響度與振幅有關,振幅越大,響度越大;聲音的特性有音色、音調(diào)和響度,人們根據(jù)音色來分辨不同的聲音.因此答案是“響度、音色”.
例4 如圖2所示,四個相同玻璃瓶里裝水,水面高度不同,用嘴貼著瓶口吹氣,如果能分別吹出“1(Do)”“2(Re)”“3(Mi)”“4(Fa)”四個音階,則與這四個音階相對應的瓶子的序號是 .
解析 本題考查的是物體的振動頻率(音調(diào))與振動物體(空氣柱)的長度的關系.在其他條件相同時,振動的空氣柱越長,振動頻率越低,即音調(diào)越低.因此答案是丙、乙、甲、丁.
例5 男低音獨唱時由女高音輕聲伴唱,下面對二人聲音的描述正確的是( ).
A.“男聲”音調(diào)低、響度??;“女聲”音調(diào)高、響度大
B.“男聲”音調(diào)高、響度大;“女聲”音調(diào)低、響度小
C.“男聲”音調(diào)高、響度?。弧芭暋币粽{(diào)低、響度大
D.“男聲”音調(diào)低、響度大;“女聲”音調(diào)高、響度小
解析 本題有些同學選A、B或C,錯誤原因是將音調(diào)和響度混為一談.日常用語里聲音的高低有時指音調(diào),有時指響度,解答此類問題時容易混淆,故解題時應注意科學用語和日常用語的區(qū)別,“女聲”比“男聲”輕則說明“男聲”響度大,“女聲”響度小.物理課本中聲音的“高”“低”只用來描述音調(diào),聲音的“大”“小”則用來描述響度.“男低音”“女高音”說明“男聲”音調(diào)低,“女聲”音調(diào)高.應選D.
例6 如圖3所示,將甲、乙兩音叉發(fā)出的聲音信號輸入到示波器上,得到甲、乙兩種波形,從波形上可以得出( ).
A.甲、乙兩種聲音的音調(diào)相同
B.甲、乙兩種聲音的響度相同
C.乙聲音的音調(diào)高于甲聲音的音調(diào)
D.甲聲音的響度高于乙聲音的響度
解析 本題是利用波形來比較振動物體音調(diào)的高低和響度的大小.根據(jù)甲、乙兩音叉發(fā)出的聲音兩種波形可知:甲、乙兩音叉振動頻率相同,故音調(diào)相同,因此選項A正確.乙音叉振動幅度大于甲,因此B、C、D是錯誤的.本題應選A.