Question

17．如圖所示，某同學(xué)用尺子探究音調(diào)和響度分別與什么有關(guān)時(shí)，做了以下實(shí)驗(yàn)：
（1）該同學(xué)把鋼尺緊按在桌面上，一端伸出桌邊，撥動(dòng)鋼尺，聽它振動(dòng)發(fā)出的聲音，同時(shí)注意鋼尺振動(dòng)的快慢；改變鋼尺伸出桌邊的長度，再次撥動(dòng)，使鋼尺每次振動(dòng)的振幅大致相同．實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)尺子伸出桌面的長度越長，振動(dòng)越慢，發(fā)出聲音的音調(diào)越低；由此可得出結(jié)論：音調(diào)的高低與發(fā)聲體振動(dòng)的頻率（快慢）有關(guān)．
（2）又把鋼尺緊按在桌面上，一端伸出桌邊，撥動(dòng)鋼尺，聽它振動(dòng)發(fā)出的聲音，同時(shí)注意鋼尺振動(dòng)幅度；改變撥動(dòng)鋼尺的力度，再次撥動(dòng)，使鋼尺每次的振動(dòng)快慢大致相同．實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)撥動(dòng)尺子的力度越大尺子振幅越大，發(fā)出聲音的響度越大．
（3）在實(shí)驗(yàn)中會發(fā)現(xiàn)：當(dāng)尺子伸出桌面超過一定長度時(shí)，雖然用較大的力撥動(dòng)鋼尺，卻聽不到聲音，這是由于發(fā)出聲音的音調(diào)低于20Hz，屬于次聲波，低于人類聽覺的下限．
（4）在以上實(shí)驗(yàn)中，用到了研究問題的常用方法是控制變量法．（填“控制變量法”、“類比法”或“轉(zhuǎn)化法”）

Answer 1

分析 解決此題要知道：（1）音調(diào)指聲音的高低，是由發(fā)聲體振動(dòng)的頻率決定，物體振動(dòng)越快，音調(diào)就越高，物體振動(dòng)越慢，音調(diào)就越低；
（2）響度指聲音的強(qiáng)弱，是由發(fā)聲體振動(dòng)的振幅決定，振幅越大，響度越大；
（3）人能感受到的聲音頻率有一定的范圍．大多數(shù)人能夠聽到的頻率范圍從20Hz到20000Hz．
人們把高于20000Hz的聲音叫做超聲波，因?yàn)樗�已超過人類聽覺的上限；把低于20Hz的聲音叫做次聲波，因?yàn)樗鼈円训陀谌祟惵犛X的下限．
（4）在研究一個(gè)量與多個(gè)變量的關(guān)系時(shí)，我們常采用控制變量法．

解答 解：（1）尺子發(fā)出聲音的音調(diào)與尺子振動(dòng)快慢有關(guān)：
探究音調(diào)與頻率關(guān)系時(shí)，要控制物體的振幅相同；當(dāng)尺子伸出桌面的長度越長時(shí)，振動(dòng)越慢，發(fā)出聲音的音調(diào)越低；當(dāng)尺子伸出桌面的長度越短時(shí)，振動(dòng)越快，發(fā)出聲音的音調(diào)越高；由此可得出結(jié)論：音調(diào)的高低與發(fā)聲物體的振動(dòng)頻率有關(guān)；
（2）尺子發(fā)出聲音的響度與尺子振動(dòng)幅度有關(guān)：
撥動(dòng)尺子的力度越大尺子振動(dòng)幅度越大，發(fā)出聲音的響度越大；撥動(dòng)尺子的力度越小尺子振動(dòng)幅度越小，發(fā)出聲音的響度越�。挥纱丝傻贸鼋Y(jié)論：響度的大小與發(fā)聲物體的振動(dòng)幅度有關(guān)；
（3）因?yàn)槌咦由斐鲎烂娴拈L度越長時(shí)，振動(dòng)頻率越低，發(fā)出聲音的音調(diào)越低，所以當(dāng)尺子伸出桌面超過一定長度時(shí)，雖然用較大的力撥動(dòng)鋼尺，但發(fā)出聲音的頻率低于20Hz，屬于次聲波，音調(diào)低于人類聽覺的下限，使人聽不到聲音；
（4）在用尺子作樂器探究音調(diào)和響度分別與什么有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，我們每次只研究其中一個(gè)變量的關(guān)系，而控制其他的量不變，因此用到了控制變量法．
故答案為：（1）振幅；慢；低；頻率（快慢）；（2）振幅；響度；（3）發(fā)出聲音的音調(diào)低于20Hz，屬于次聲波，低于人類聽覺的下限；（4）控制變量法．

點(diǎn)評 ①正確區(qū)分聲音的三要素并能夠搞清影響它們的因素：音調(diào)指聲音的高低，是由發(fā)聲體振動(dòng)的頻率決定，頻率越高，音調(diào)越高；響度指聲音的強(qiáng)弱，是由發(fā)聲體振動(dòng)的振幅決定，振幅越大，響度越大；
音色是由發(fā)聲體的特性決定的，不同發(fā)聲體的音色不同．
②超聲波與次聲波是根據(jù)聲音的音調(diào)大小來劃分的．