Question

如圖所示，某同學用尺子作樂器探究音調和響度分別與什么有關時，做了以下實驗：
（1）用尺子作樂器探究決定音調高低的因素，把鋼尺緊按在桌面上，一端伸出桌邊，撥動鋼尺，聽它振動發出的聲音，同時注意鋼尺振動的快慢；改變鋼尺伸出桌邊的長度，再次撥動，使鋼尺每次的振動幅度大致相同．實驗發現尺子伸出桌面的長度越長振動越

慢

，發出聲音的音調越

低

；尺子伸出桌面的長度越短振動越

快

，發出聲音的音調越

高

．由此可得出結論：音調的高低與

發聲體振動的頻率

有關．
（2）用尺子作樂器探究決定響度大小的因素，把鋼尺緊按在桌面上，一端伸出桌邊，撥動鋼尺，聽它振動發出的聲音，同時注意鋼尺振動幅度；改變撥動鋼尺的力度，再次撥動，使鋼尺每次的振動快慢大致相同．實驗發現撥動尺子的力度越大尺子振動幅度越

大

，發出聲音的響度越

大

；撥動尺子的力度越小尺子振動幅度越

小

，發出聲音的響度越

小

．由此可得出結論：響度的大小與

發聲體振動的幅度

有關．
（3）在實驗中會發現：當尺子伸出桌面超過一定長度時，雖然用較大的力撥動鋼尺，卻聽不到聲音，這是由于

尺子伸出桌面的長度越長時，振動頻率越低，發出聲音的音調越低，當尺子伸出桌面超過一定長度時，發出聲音的音調低于20Hz，屬于次聲波，低于人類聽覺的下限．

．
（4）在用尺子作樂器探究音調和響度分別與什么有關的實驗中，用到了研究問題的常用方法是

轉化法

．（填“控制變量法”、“類比法”或“轉化法”）

Answer 1

分析：解決此題要知道：①音調指聲音的高低，是由發聲體振動的頻率決定，物體振動越快，音調就越高，物體振動越慢，音調就越低；
②響度指聲音的強弱，是由發聲體振動的振幅決定，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，因為它已超過人類聽覺的上限；把低于20Hz的聲音叫做次聲波，因為它們已低于人類聽覺的下限．
④、“轉化法”在聲學方面的應用：我們知道發聲體發出聲音的響度大小與物體的振幅大小有關，但有時有的物體振幅大小不容易直接用肉眼觀察出來，這時我們可以通過發出聲音的音調和響度的大小來判斷發聲體的振動頻率和幅度的大小．

解答：解：（1）尺子發出聲音的音調與尺子振動快慢有關：
當尺子伸出桌面的長度越長時，振動越慢，發出聲音的音調越低；當尺子伸出桌面的長度越短時，振動越快，發出聲音的音調越高；由此可得出結論：音調的高低與發聲物體的振動頻率有關．
（2）尺子發出聲音的響度與尺子振動幅度有關：
撥動尺子的力度越大尺子振動幅度越大，發出聲音的響度越大；撥動尺子的力度越小尺子振動幅度越小，發出聲音的響度越小；由此可得出結論：響度的大小與發聲物體的振動幅度有關．
（3）因為尺子伸出桌面的長度越長時，振動頻率越低，發出聲音的音調越低，所以當尺子伸出桌面超過一定長度時，雖然用較大的力撥動鋼尺，但發出聲音的頻率低于20Hz，屬于次聲波，音調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和響度分別與什么有關的實驗中，尺子振動的頻率和幅度的大小通過撥動尺子發出的聲音的音調高低和響度大小來判斷，用到了研究問題的常用的轉化法．
故答案為：（1）慢；低；快；高；發聲體振動的頻率；（2）大；大；小；小；發聲體振動的幅度；（3）尺子伸出桌面的長度越長時，振動頻率越低，發出聲音的音調越低，當尺子伸出桌面超過一定長度時，發出聲音的音調低于20Hz，屬于次聲波，低于人類聽覺的下限．（4）轉化法．

點評：①正確區分聲音的三要素并能夠搞清影響它們的因素：音調指聲音的高低，是由發聲體振動的頻率決定，頻率越高，音調越高；響度指聲音的強弱，是由發聲體振動的振幅決定，振幅越大，響度越大；
音色是由發聲體的特性決定的，不同發聲體的音色不同．
②超聲波與次聲波是根據聲音的音調大小來劃分的．