Question

微風吹過，金屬管風鈴發出悅耳的聲音．小明想探究管子發出聲音振動的頻率與長度、直徑的關系．他選取了材料與管壁厚度都相同、長度和直徑都不同的三根直管，將它們用細線懸掛，敲擊后，測出各自發出聲音的頻率，數據如下表：

編號	長度/cm	直徑/cm	頻率/Hz
1	20	1.5	2131
2	30	2.0	1284
3	50	2.5	656

（1）敲擊金屬管時，聲音是由金屬管

振動

產生的，用不同大小的力敲擊金屬管，則金屬管發出聲音的

響度

將不同．
（2）三根管中音調最低的是

3

號管．
（3）根據表中數據，能否得出“管子發出聲音的頻率隨長度、直徑的增大都會減小”的結論？請說明你的理由．
答：

不能

（能/不能）； 理由：

長度和直徑都不相同，沒有控制變量

．
（4）如果想得出管子發出聲音振動的頻率與長度、直徑的關系，則需再增加一根長度和直徑分別為

20，2

cm的金屬管．

Answer 1

分析：（1）聲音是物體振動產生的，一切發聲體都在振動；聲音的強弱叫響度，響度與發聲體的振幅有關，振幅越大，響度越大．
（2）音調由聲音的頻率決定，頻率越大，音調越高，頻率越小，音調越低．
（3）探究頻率與管子長度、直徑的關系應用控制變量法．
（4）根據控制變量法確定金屬管的長度和直徑．

解答：解：（1）聲音是物體振動產生的，敲擊金屬管時，聲音是由金屬管振動產生的；
響度跟發聲體的振幅有關系，振幅越大，響度越大，振幅越小，響度越小；用大力時振幅大，響度就大，因此用不同大小的力敲擊金屬管，則金屬管發出聲音的響度將不同．
（2）由表中實驗數據可知，3號管子的頻率最小，3號管子的音調最低．
（3）探究管子發出的聲音的頻率與管子長度、直徑的關系應采用控制變量法，
由表中實驗數據可知，實驗中沒有控制管子的長度相同而直接不同、管子的長度不同而直徑相同，
即沒有采用控制變量法，不能根據表中實驗數據得出實驗結論．
（4）如果想得出管子發出聲音振動的頻率與長度、直徑的關系，則需再增加一根長度和直徑分別為（20，2）或（20，2.5）或（30，1.5）或（30，2.5）或（50，1）或（50，1.5）cm的金屬管都可．
故答案為：（1）振動；響度；（2）3；（3）不能；長度和直徑都不相同，沒有控制變量；（4）20，2．

點評：本題考查了判斷音調的高低、實驗數據分析、實驗設計等問題，知道音調的決定因素、應用控制變量法分析表中實驗數據即可正確解題．