Question

12．微風吹過，金屬管風鈴發(fā)出悅耳的聲音．小明想探究管子發(fā)出聲音振動的頻率與管子的長度、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(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	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(chǎn)生的，用不同大小的力敲擊金屬管，則金屬管發(fā)出聲音的響度將不同．
（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、直徑的增大都會減小”的結(jié)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
（3）小明發(fā)現(xiàn)懸掛的金屬管發(fā)出聲音時在做有規(guī)律的擺動，認為金屬管發(fā)出的聲音是由于擺動所產(chǎn)生的．請設計一簡單的實驗來檢驗小明的想法，簡要寫出實驗方案和判斷方法．
實驗方案：將金屬管懸掛，輕推使其擺動；判斷方法若能聽到其發(fā)聲，則說明發(fā)聲是由擺動產(chǎn)生的，反之則不是由擺動產(chǎn)生的．

Answer 1

分析 （1）聲音是物體振動產(chǎn)生的，一切發(fā)聲體都在振動；聲音的強弱叫響度，響度與發(fā)聲體的振幅有關，振幅越大，響度越大；
（2）究頻率與管子長度、直徑的關系應用控制變量法；
（3）把管子的一端固定，敲擊管子，讓管子振動，看管子是否發(fā)聲，然后得出結(jié)論．

解答 解：（1）聲音是物體振動產(chǎn)生的，敲擊金屬管時，聲音是由金屬管振動產(chǎn)生的；
響度跟發(fā)聲體的振幅有關系，用不同大小的力敲擊金屬管，振幅不同，則金屬管發(fā)出聲音的響度將不同；
（2）探究管子發(fā)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(shù)據(jù)可知，實驗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)表中實驗數(shù)據(jù)得出實驗結(jié)論；
（3）實驗方案：封閉金屬管口，輕推管子使其擺動，聽管子是否發(fā)聲；
判斷方法：如果發(fā)聲，則是管子的擺動產(chǎn)生的，如果不發(fā)聲，則說明聲音是管中空氣柱振動產(chǎn)生的．
故答案為：（1）振動；響度；（2）不能；長度和直徑都不相同，沒有控制變量；（3）將金屬管懸掛，輕推使其擺動；若能聽到其發(fā)聲，則說明發(fā)聲是由擺動產(chǎn)生的，反之則不是由擺動產(chǎn)生的．

點評 本題考查了判斷音調(diào)的高低、實驗數(shù)據(jù)分析、實驗設計等問題，知道音調(diào)的決定因素、應用控制變量法分析表中實驗數(shù)據(jù)即可正確解題．