Question

11．微風(fēng)吹過，金屬管風(fēng)鈴發(fā)出悅耳的聲音．小明想探究管子發(fā)出聲音的頻率與長度、直徑的關(guān)系．他選取了材料與管壁厚度均相同、長度和直徑都不同的三根直管，將它們用細(xì)線懸掛，敲擊后，測出各自發(fā)出聲音的頻率，數(shù)據(jù)如下表：

編號	長度/cm	直徑/cm	頻率/Hz
1	25.50	1.50	2131
2	31.00	2.00	1284
3	48.50	2.50	656

（1）三根管中音調(diào)最低的是3號．
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出“管子發(fā)出聲音的頻率隨長度、直徑的增大都會(huì)減小”的結(jié)論？請說明你的理由．
答：不能（能/不能）． 如果不能，需要如何改進(jìn)？比如要探究管子發(fā)出聲音的頻率隨長度的變化關(guān)系，需要選用直徑相同、長度不相同的管子做實(shí)驗(yàn)．（管子的材料與管壁厚度都相同）
（3）小明發(fā)現(xiàn)懸掛的金屬管發(fā)出聲音時(shí)在做有規(guī)律的擺動(dòng)．那么金屬管發(fā)出的聲音是由于擺動(dòng)所產(chǎn)生的嗎？請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)來回答上述問題，簡要寫出實(shí)驗(yàn)的操作及判斷方法．

Answer 1

分析 （1）音調(diào)由聲音的頻率決定，頻率越大，音調(diào)越高，頻率越小，音調(diào)越低．
（2）探究頻率與管子長度、直徑的關(guān)系應(yīng)應(yīng)用控制變量法．
（3）把管子的一端固定，敲擊管子，讓管子振動(dòng)，看管子是否發(fā)聲，然后得出結(jié)論．

解答 解：（1）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，1號管子的頻率最大，1號管子的音調(diào)最高，3號管子的頻率最小，3號管子的音調(diào)最低．
（2）探究管子發(fā)出的聲音的頻率與管子長度、直徑的關(guān)系應(yīng)采用控制變量法，
由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)中沒有控制管子的長度相同而直徑不同、管子的長度不同而直徑相同，
即沒有采用控制變量法，不能根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
（3）實(shí)驗(yàn)方案：封閉金屬管口，輕推管子使其擺動(dòng)，聽管子是否發(fā)聲；
判斷方法：如果發(fā)聲，則是管子的擺動(dòng)產(chǎn)生的，如果不發(fā)聲，則說明聲音是管中空氣柱振動(dòng)產(chǎn)生的
故答案為：（1）3；（2）不能；直徑；長度；（3）封閉金屬管口，輕推管子使其擺動(dòng)，聽管子是否發(fā)聲，如果發(fā)聲，則是管子的擺動(dòng)產(chǎn)生的，如果不發(fā)聲，則說明聲音是管中空氣柱振動(dòng)產(chǎn)生的．

點(diǎn)評 本題考查了判斷音調(diào)的高低、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析等問題，知道音調(diào)的決定因素、應(yīng)用控制變量法分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)即可正確解題．