探究:发声的桌面也在振动?
提出问题:敲桌子时,我们能听到声音,但肉眼却看不见桌子在振动.桌子是否在振动呢?有什么方法证明桌子在发声的同时也在振动呢?
实验设计:
(1)如图所示,在桌子上固定一小块平面镜,让太阳光(或手电筒光、玩具激光发出的激光)照射在平面镜上经平面镜反射后,在墙上出现一个小光斑.
(2)轻轻地敲击桌面,观察墙面上小光斑的位置有什么变化?
(3)用力敲击桌面,观察小光斑位置的变化.
收集证据:
桌面发声时,你发现墙壁上小光斑______,这说明______.
交流合作:
你认为还有哪些方法可以证明桌子发声时在振动?说说你的办法,试着做一做.
考点分析:
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为了验证光的反射定律,海若同学准备了一块平面镜、一块画有法线ON的平整硬纸板、直尺、量角器及铅笔.
(1)这个实验还需要的一个重要器材是:______.
(2)海若按如图1所示方式开始实验,纸板上显示出了两条光线,她想把这两条光线的传播路径保留在纸板上以便研究,请你为她设计一个简便的方法:______.
(3)改变入射角,继续保留光的传播路径,最后纸板上留下了很多条光路,无法区分哪条反射光线与哪条入射光线对应,为了避免这一问题出现,实验时应该怎样做呢?______.
(4)如果纸板与平面镜不垂直,入射光沿纸板照射后将会出现的现象是:______.
(5)海若将一缺角的纸板按如图2所示方式放置,让光沿直线AO入射,接着她以ON为轴旋转缺角纸板,发现无论缺角纸板旋转到哪个角度,反射光都只出现在入射光所在的纸板上,在缺角纸板上没有显示出反射光.这一现象说明了:______.
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为探究声音的反射与吸收特点,小明同学进行了实验探究.
(1)在玻璃圆筒内垫上一层棉花,棉花上放一块机械表,耳朵靠近玻璃圆筒口正上方10cm处,能清晰地听见表声,表声是通过______传播的.
(2)当耳朵水平移动离开玻璃圆筒口一段距离后,如图(甲)所示位置,恰好听不见表声.
(3)在玻璃圆筒口正上方10cm处安放一块平面镜,调整平面镜的角度直到眼睛能从镜面里看到表,如图(乙)所示,则∠AOB是该光路的______角.此时耳朵又能清晰地听见表声了,说明声音______(填“能”或“不能”)像光一样反射.
(4)用海绵板代替平面镜听见的声音明显减弱,说明海绵板吸收声音的能力______(填“强”或“弱”)于玻璃板.
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小丽为小明表演了一个“水火相融”的小魔术.她先用一块透明的薄玻璃板,将桌子分割成甲、乙两个区域后,用一块不透明的挡板将乙区域分割成两部分.小丽在甲区域内放置了一个盛满水的烧杯,且里面浸没着一支蜡烛A,并在乙区域挡板后的指定位置放置蜡烛B.准备就绪后,小丽请小明坐在乙区域一侧的某点P(如图所示),并迅速将乙区域已准备好的蜡烛B点燃,在小丽一只手麻利地在小明眼前绕过的同时,另一只手悄悄地将挡板拉开一个缝隙MN.当小明沿着小丽的手指望向蜡烛A时,奇迹出现了:蜡烛A竟然在水中燃烧了!
(1)请根据光学知识判定:小丽是怎样选取和放置蜡烛的?
【选取蜡烛】使蜡烛A、B满足______的条件
【确定位置】在蜡烛A的位置确定后,不借助刻度尺如何确定蜡烛B的位置?______
(2)请你依据所学的光学知识解释,小丽悄悄地将挡板拉开的目的.______.
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小玮在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时,猜测:即使在弦张紧程度相同的条件下发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关.于是她想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确.下表是她在实验时控制的琴弦条件.
控制因素 编号 | 琴弦的材料 | 琴弦的长度/cm | 琴弦的横截面积/mm2 |
A | 钢 | 20 | 0.3 |
B | 钢 | 20 | 0.7 |
C | 尼龙丝 | 30 | 0.5 |
D | 铜 | 40 | 0.5 |
E | 尼龙丝 | 40 | 0.5 |
(1)如果小玮想探究弦发声的音调与弦的材料的关系,你认为她应该选用表中编号为______的琴弦(只填字母代号).
(2)在上述探究过程中,总要控制某些因素,使它们保持不变,进而寻找出另外一些因素的关系,这种研究方法叫做“控制变量法”.如果选用A、B编号的两种琴弦做实验探究,则控制的变量是琴弦的______和______,想探究的问题是弦发声的音调与弦的______的关系.
(3)探究过程通常采用下列一些步骤:①实验研究;②分析归纳;③提出问题(或猜想);④得出结论等.你认为小玮要完成本探究的全过程,所采取步骤的合理顺序应该是:______(只填写数字代号).
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如图所示为人和一些动物的发声频率、听觉频率的范围信息,试归纳出上述信息的共性特征,并简述其合理性.
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