Question

【題目】在觀看交響樂隊演奏的過程中，小華發現同屬于管樂器的圓號、小號、長號、大號發出聲音的高低各不相同，他決定對此進行研究．經過和同學們討論，提出了以下猜想：

猜想一：管樂器發出聲音的音調高低，可能與管內空氣柱的長度有關

猜想二：管樂器發出聲音的音調高低，可能與管內空氣柱的橫截面積（粗細）有關

小明找來了兩個未使用過的一次性注射器制成了一些哨子（如下圖所示）．注射器的規格分別為2.5ml和5ml．他一邊吹哨子一邊調整注射器內空氣柱的長度，同時利用專用儀器測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	A	B	C	D	E	F
注射器規格（ml）	2.5	2.5	2.5	5	5	5
空氣柱長度（cm）	2	1.5	1	2	1.5	1
頻率（Hz）	337	488	562	300	337	488
聲強級（dB）	75	75	60	75	6075

（1）選用序號為A、B、C的三次實驗做對比，可以得出：在空氣柱的 ______ 相同時，管內空氣柱越短，音調越 ______ ．

（2）選用序號為 ______ 的兩次實驗做對比，可以得出：在空氣柱的 _____ 相同時，管內空氣柱橫截面積越大，音調越 ______ ．

（3）序號為C、D的兩次實驗中，響度大的是 ______ （選填“C”或“D”）．

Answer 1

【答案】橫截面積（或粗細） 高 A、D（或B、E或C、F） 長度 低 D

【解析】

（1）物理學中把聲音的高低稱為音調，題中給出了與音調可能有關的因素：長度、橫截面積、材料；在解決此類多因素的探究實驗時，應使用控制變量法進行分析．

（2）記錄聲音的等級用分貝．

要研究音調的高低和什么因素有關，需用控制變量法。

(1)選用序號為A. B. C的三次實驗做對比,可以得出：在空氣柱的橫截面積(或粗細)相同時，管內空氣柱越短，單位時間內振動的次數越多，頻率越快，音調越高。

(2)琴弦發出聲音的音調高低,可能與琴弦的橫截面積有關,需控制琴弦的長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，管內空氣柱橫截面積越大，音調越低；

(3)序號為C. D的兩次實驗中，D的聲音強度為75分貝，大于D的聲音強度。