Question

【題目】在觀看交響樂隊(duì)演奏的過程中，小華發(fā)現(xiàn)同屬于管樂器的圓號(hào)、小號(hào)、長(zhǎng)號(hào)、大號(hào)發(fā)出聲音的高低各不相同，他決定對(duì)此進(jìn)行研究．經(jīng)過和同學(xué)們討論，提出了以下猜想：

猜想一：管樂器發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與管內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度有關(guān)

猜想二：管樂器發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與管內(nèi)空氣柱的橫截面積（粗細(xì)）有關(guān)

小明找來了兩個(gè)未使用過的一次性注射器制成了一些哨子（如下圖所示）．注射器的規(guī)格分別為2.5ml和5ml．他一邊吹哨子一邊調(diào)整注射器內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度，同時(shí)利用專用儀器測(cè)出聲音的頻率和響度，詳見下表（表中“ml”表示毫升，“cm”表示厘米）

序號(hào)	A	B	C	D	E	F
注射器規(guī)格（ml）	2.5	2.5	2.5	5	5	5
空氣柱長(zhǎng)度（cm）	2	1.5	1	2	1.5	1
頻率（Hz）	337	488	562	300	337	488
聲強(qiáng)級(jí)（dB）	75	75	60	75	6075

（1）選用序號(hào)為A、B、C的三次實(shí)驗(yàn)做對(duì)比，可以得出：在空氣柱的 ______ 相同時(shí)，管內(nèi)空氣柱越短，音調(diào)越 ______ ．

（2）選用序號(hào)為 ______ 的兩次實(shí)驗(yàn)做對(duì)比，可以得出：在空氣柱 ______ 相同時(shí)，管內(nèi)空氣柱橫截面積越大，音調(diào)越 ______ ．

（3）序號(hào)為C、D的兩次實(shí)驗(yàn)中，響度大的是 ______ （選填“C”或“D”）．

Answer 1

【答案】橫截面積（或粗細(xì)） 高 A、D（或B、E或C、F） 長(zhǎng)度 低 D

【解析】

（1）物理學(xué)中把聲音的高低稱為音調(diào)，題中給出了與音調(diào)可能有關(guān)的因素：長(zhǎng)度、橫截面積、材料；在解決此類多因素的探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使用控制變量法進(jìn)行分析．

（2）記錄聲音的等級(jí)用分貝．

要研究音調(diào)的高低和什么因素有關(guān)，需用控制變量法。

(1)選用序號(hào)為A. B. C的三次實(shí)驗(yàn)做對(duì)比,可以得出：在空氣柱的橫截面積(或粗細(xì))相同時(shí)，管內(nèi)空氣柱越短，單位時(shí)間內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)越多，頻率越快，音調(diào)越高。

(2)琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低,可能與琴弦的橫截面積有關(guān),需控制琴弦的長(zhǎng)短和琴弦的材料不變,所以要選擇A. D(或B. E或C. F).

由此可得，管內(nèi)空氣柱橫截面積越大，音調(diào)越低；

(3)序號(hào)為C. D的兩次實(shí)驗(yàn)中，D的聲音強(qiáng)度為75分貝，大于D的聲音強(qiáng)度。