《2025年多维互动提优课堂八年级物理上册提升版》

23.(8分)微风吹过,金属管风铃发出悦耳的声音。小明想探究金属管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,数据如下表所示。

(1)敲击金属管时,声音是由金属管振动产生的,用不同大小的力敲击金属管,则金属管发出声音的响度将不同。
(2)三根管中音调最低的是3号。
(3)根据表中数据,能否得出“金属管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：不能(能/不能)；理由：长度和直径都不相同，没有控制变量。
(4)如果想得出金属管发出声音振动的频率与长度、直径的关系,则需再增加一根长度和直径分别为(20.5,2)的金属管。

答案： 【解析】：
（1）声音是物体振动产生的，敲击金属管时，声音是由金属管振动产生的。响度跟发声体的振幅有关系，振幅越大，响度越大，振幅越小，响度越小；用大力时振幅大，响度就大，因此用不同大小的力敲击金属管，则金属管发出声音的响度将不同。
（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、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）根据控制变量法，如果想得出管子发出声音振动的频率与长度、直径的关系，则需再增加一根长度和直径分别为（20.5，2）或（20.5，2.5）或（31，1.5）或（31，2.5）或（48.5，1.5）或（48.5，2）cm的金属管都可。
【答案】：
（1）振动；响度
（2）3
（3）不能；长度和直径都不相同，没有控制变量
（4）$(20.5,2)$或$(20.5,2.5)$或$(31,1.5)$或$(31,2.5)$或$(48.5,1.5)$或$(48.5,2)$（填写一组即可）

24.(12分)在学习声现象时,小明和小华一起做了如图所示的3个实验：

(1)如图甲所示,在鼓面上撒一些纸屑,用木槌敲击鼓面时,既能听到鼓声,又能观察到纸屑跳动。通过实验现象得出结论：声音是由物体的振动产生的。纸屑在实验中所起的作用是将鼓面的振动放大，便于观察。
(2)如图乙所示,小明将悬挂的轻质小球紧靠音叉,用小锤轻敲和重敲音叉时,小球弹开的角度不同。比较弹开角度的大小是为了探究响度和振幅的关系。
(3)如图丙所示,把正在响铃的手机放在玻璃瓶内,逐渐抽出瓶中的空气,声音会逐渐变小,说明声音的传播需要介质，真空不能传声。实际实验时,始终能听到声音,原因是瓶内空气没有完全抽尽或声音通过固体传播。

答案： 【解析】：
(1) 通过鼓面上的纸屑跳动，可以观察到鼓面的振动，从而得出结论：声音是由物体的振动产生的。纸屑在实验中所起的作用是将鼓面的振动放大，便于观察。
(2) 小球弹开的角度大小反映了音叉振动的强弱，这是为了探究响度和振幅的关系。重敲音叉时，小球弹开的角度大，这表明振幅越大，响度越大。
(3)把正在响铃的手机放在玻璃瓶内，逐渐抽出瓶中的空气，声音会逐渐变小，说明声音的传播需要介质，真空不能传声。实际实验时，始终能听到声音，原因是瓶内空气没有完全抽尽或声音通过固体传播。
【答案】：
(1) 声音是由物体的振动产生的；将鼓面的振动放大，便于观察。
(2) 响度；振幅。
(3) 变小；声音的传播需要介质，真空不能传声；瓶内空气没有完全抽尽或声音通过固体传播。