Question

16．如圖所示，有4支相同材料、相同厚度的玻璃量筒，其中a．b．c等高，a，b粗細相同，c，d粗細相同．各量筒內(nèi)裝的水如圖所示，某同學根據(jù)所聽聲音音調(diào)的高低猜想氣柱發(fā)聲的頻率可能與：1．氣柱的長短有關，2．量筒的粗細有關，3．水柱的長度有關．
（1）若探究”氣柱越長，發(fā)聲的音調(diào)越高”應選量筒a、b （填字母代號），其中所用到的科學研究方法是控制變量 法．
（2）若選擇的是量筒b，c，則探究的是氣柱發(fā)聲頻率跟橫截面積的關系．
（3）小明用同樣大小的力在c和d的口上吹氣，使它們發(fā)聲，則所發(fā)出的聲音音調(diào)一樣高 （選填“C高”，“d高”或”一樣高”）．
（4）如果用同樣大小的力敲擊c和d使它們發(fā)聲，c 所發(fā)出的聲音音調(diào)較高．

Answer 1

分析 （1）解答該題需要對每一次實驗的對比量筒認真觀察，從中找出相同的量和不同的量，當一個物理量受到多個因素影響時，需用控制變量法進行探究；
若探究”氣柱越長，發(fā)聲的音調(diào)越高”應選粗細相同的量筒；
（2）量筒b，c等高，粗細不同；
（3）發(fā)聲的音調(diào)高低與空氣柱的長度、粗細有關；量筒b，c中空氣柱的長度、粗細都相同；
（4）盛水越多，量筒和水的質(zhì)量越大，越難振動，音調(diào)越低．

解答 解：（1）當探究“發(fā)聲的音調(diào)高低與氣柱長度的關系”時，要控制量筒的粗細相同，氣柱長短不同，觀察圖中可知a、b符合條件；一個量與多個量有關，要控制其它量不變，研究與其中一個量的關系，這種研究問題的方法叫控制變量法，因此所用到的科學研究方法是控制變量法；
（2）對比b、c可以發(fā)現(xiàn)：氣柱長短相同，但量筒的粗細不同，所以這兩個探究的是“氣柱發(fā)聲頻率跟橫截面積的關系”，且氣柱愈細，發(fā)聲的音調(diào)愈高；
（3）發(fā)聲的音調(diào)高低與空氣柱的長度、粗細有關，而c、d中空氣柱的長度、粗細都相同，因此吹c、d時，發(fā)出聲音的音調(diào)一樣高．
（4）用敲擊的辦法也能使量筒發(fā)聲，聲音主要是量筒和水柱振動發(fā)出的，量筒中盛水越多，量筒和水的質(zhì)量越大，越難振動，音調(diào)越低，故d的音調(diào)比c低．
故答案為：（1）a、b；控制變量；（2）氣柱發(fā)聲頻率跟橫截面積的關系；（3）一樣高；（4）c．

點評 該題設計的非常巧妙，利用對氣柱發(fā)聲頻率的探究考查了學生對控制變量法的應用能力．是一道很好的考查能力的實驗探究題．