将不易观察到的微小振动筛转变成可以直接观...

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2011-10-03 13:04 标签： 振动筛
浅谈微小形变放大五法_百度文库
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浅谈微小形变放大五法
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科学探究方法在声现象中的应用
声现象中的探究实验较多，在突出科学探究内容的同时，还要重视对研究方法的指导，使同学们在进行科学探究，学习物理知识的同时，形成科学探究能力。与此相关的探究实验及方法，逐渐成为考查的重要内容。
一、用控制变量法探究影响声音音调的因素
我们在研究物理问题时，某一物理量往往与多个因素有关，为了确定该物理量与各个不同因素之间的关系，就需要控制某些因素，使它们保持不变，只改变其中的一个因素从而寻找出该物理量与这个因素之间的关系，这就是“控制变量法”。“控制变量法”是物理科学探究中最常用的一种方法。运用控制变量法的一般步骤是：1．假设变量（A、B、C）；2．选择研究变量（A）；3．确定控制变量（B、C）。
例1．在学习吉它演奏的过程中，小华发现琴弦发出的声音的音调高低是受各种因素影响的，他决定对此进行探究。经过和同学们讨论，提出了以下猜想：
猜想1：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关；
猜想2：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关；
猜想3：琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列9种规格的琴弦。
因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是他们又借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
（1）为了验证猜想1，应选用编号为___________、___________、___________的琴弦进行实验。
为了验证猜想2，应选用编号为___________、___________、___________的琴弦进行实验。
表中有的材料规格还没有填全，为了验证猜想3，必须知道该项内容。请你在表中填上所缺数据。
（2）随着实验的进行，小华又觉得琴弦音调的高低，可能还与琴弦的松紧有关，为了验证这一猜想，必须进行的操作是：___________。
解析：首先要从给定的文字信息上，明确影响声音的几个可能因素：材料、弦的长短、弦的横截面积、拔弦用力大小、弦的松紧程度，然后根据表格中的信息解决本题。对于猜想1的验证，需要控制“材料、弦的长短、拨弦用力大小、弦的松紧程度”相同，改变“弦的横截面积”；对于猜想2的验证，需要控制“材料、弦的横截面积、拨弦用力大小、弦的松紧程度”相同，改变“弦的长短”；对于猜想3的验证，需要控制“弦的长短、弦的横截面积、拨弦用力大小、弦的松紧程度”相同，改变“材料”；对于（2）问，同样是这样思考。
因此，掌握“控制变量法”是解答本题的关键。
答案：（1）A．B．C；A．D．F；80、1．02。
（2）取上述任意编号的一种琴弦，调整其松紧程度，用同样的力分别拨动琴弦，比较其音调的高低，然后分析得出结论。
例2．用如图所示的实验来“探究决定声音高低的因素”。将钢尺一端紧压在桌面上，拨动伸出桌边钢尺的另一端，听它振动发出的声音。改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动。注意使两次的振动幅度大致相同。钢尺伸出桌面越长，钢尺振动得越________，音调也越________。这说明音调和频率之间的关系是_____________________。
解析：本题实验设计思维方法运用了控制变量法。应用控制变量法的习题有两类：一种是应用控制变量法去分析实验数据，在归纳物理量与某一因素的关系时，应控制其他因素的数据相同。另一种是应用控制变量法去设计实验，实验设计过程中只改变影响物理量的某一因素，其他因素应该控制相。
由于声音有三个特征，而各特征由不同的因素所决定，所以在“探究决定声音高低的因素”时应控制影响声音音色的因素、控制影响声音响度的因素，即实验时使用同一根钢尺、让钢尺振动幅度相同，只改变钢尺振动的频率．通过实验发现钢尺两次的振动幅度大致相同时，随着钢尺伸出桌面的长度变化，其振动的快慢也随之变化，相对应的音调也发生了变化。
答案：慢，低，声源的振动频率越大音调越高
二、用转换法探究影响声音响度的因素
借助其他辅助仪器，将不易观察的微小量或不易直接测量的物理量转换为易观察、易测量的物理量，这种设计实验、研究问题的方法叫做转换法。
例3．将系在细线上的乒乓球靠近音叉，用如图所示的装置来“探究声音产生”。
（1）用小锤敲击音叉，既能听到音叉发出的声音，又能观察到______________，通过实验现象得出的结论是___________________。
（2）若加大敲击音叉的力度，音叉发出的声音_______，看到乒乓球_______，这说明___________________。
解析：这个实验探究采用了“转换”的思想。“转换法”是把看不见、摸不着的东西，或者不易直接观测认识的问题，转变成能看得见、有明显效果的现象来研究的方法，它是声现象的探究中经常采用的方法之一。转换法作为一种思维方式时常在分析、解决问题时用到。
本题探究声音的产生，目的在于说明声音由物体的振动而产生，振动幅度越大声音的响度也越大。为此，设计实验、观察现象就要围绕“发声的音叉在振动”这个目标。但音叉的振动不易观察到，而音叉振动幅度的变化就更不易比较。轻质小球被正在发声的音叉反复弹起，说明发声的音叉在振动。实验把音叉的微小振动，转换成了轻质小球的摆动，把微小的振动放大了，便于观察。将不易观察到的音叉的振动转化为乒乓球的振动，这为顺利“探究声音产生”解决了难题。
答案：（1）乒乓球的振动，发声的物体在振动；（2）响度变大，振动的幅度变大，声音的响度随振动幅度的变大而变强。
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相关内容搜索在探究“声音的产生”时，有些发声体的振动明显，很容易被观察，但更多的发声体振动微弱，不易被观察，例如发声的音叉．这时我们就想办法把微小的振动放大，把不易观察的现象变得易于观察．这种方法叫转化法．在小明的实验中，发声的音叉将塑料泡沫小球弹起，如图所示．那么，在这个实验中起到转化作用的实验器材是塑料泡沫小球，开始塑料泡沫小球弹起的幅度较小，为了使实验现象更明显，小明应该用更大的力连续敲音叉．
小明还想用这些器材研究音调与发生体振动快慢的关系，于是他想先快速敲音叉，然后慢慢敲，分别听音叉发出的声音．他的做法不能（填“能”或“不能”）改变音叉的音调．
解：在这个实验中，通过塑料泡沫小球的运动情况来反映音叉的振动；
塑料泡沫小球弹起的幅度较小，说明音叉的振幅较小，为了使实验现象更明显，小明应该用更大的力连续敲音叉；
音叉的振动快慢是由音叉决定的，不是由敲击的快慢决定的，所以他的做法不能改变音叉的音调．
故答案为：塑料泡沫小球；用更大的力连续敲音叉；不能．
（1）实验中通过泡沫塑料小球的跳动来反映发声的音叉在振动；
（2）响度与振幅有关，音调与振动的频率有关．用户名 密码
&当前位置:&&&
& 题目详情
可以插入公式啦！&我知道了&
(2分)在演示声音是由物体的振动产生的实验中(如图)，将正在发声的音叉紧靠悬线下的泡沫塑料球，球被多次弹开．在此实验中，泡沫塑料球的作用是(&&)
使音叉的振动尽快停下来
使音叉的振动时间延长
将音叉的微小振动放大，便于观察
使声波多次反射，形成回声
正在获取……
(为防止盗链，此处答案可能存在乱码，查看完整答案不会有乱码。)
分析：&&&&声音是由物体振动产生的．但这种振动往往不易观察，需要将实验效果进行“放大”．“转换法”是中学物理中一种重要的研究方法，可以借助某些物体的特性来研究看不到振动的幅度过小，人眼无法直接观察和区分，所以用“转换法”将这个实验效果进行放大；
当把悬挂的泡沫塑料球紧靠在正在发声的音叉上时，音叉的振动将泡沫塑料球弹开，即把音叉的微小振动放大成泡沫塑料球的振动．到或不易观察到物质，形象直观．据此判断．
&&&&解：正在发声的音叉与不发声的音叉的区别在于：正在发声的音叉在振动，而不发声的音叉没有振动；
由于音叉于观察和进一步的研究；
故选C．
点评：&&&&此题就是用转换法来探究声音产生的原因的，是初中物理探究的一种基本方法，应当掌握．
&(点击上面的蓝色链接“查看完整答案与解析”字样可以查看完整答案)
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