Question

微风吹过，金属管风铃发出悦耳的声音．小明想探究管子发出声音振动的频率与长度、直径的关系．他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管，将它们用细线悬挂，敲击后，测出各自发出声音的频率，数据如下表：

编号	长度/cm	直径/cm	频率/Hz
1	20	1.5	2131
2	30	2.0	1284
3	50	2.5	656

（1）敲击金属管时，声音是由金属管

振动

产生的，用不同大小的力敲击金属管，则金属管发出声音的

响度

将不同．
（2）三根管中音调最低的是

3

号管．
（3）根据表中数据，能否得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论？请说明你的理由．
答：

不能

（能/不能）； 理由：

长度和直径都不相同，没有控制变量

．
（4）如果想得出管子发出声音振动的频率与长度、直径的关系，则需再增加一根长度和直径分别为

20，2

cm的金属管．

Answer 1

分析：（1）声音是物体振动产生的，一切发声体都在振动；声音的强弱叫响度，响度与发声体的振幅有关，振幅越大，响度越大．
（2）音调由声音的频率决定，频率越大，音调越高，频率越小，音调越低．
（3）探究频率与管子长度、直径的关系应用控制变量法．
（4）根据控制变量法确定金属管的长度和直径．

解答：解：（1）声音是物体振动产生的，敲击金属管时，声音是由金属管振动产生的；
响度跟发声体的振幅有关系，振幅越大，响度越大，振幅越小，响度越小；用大力时振幅大，响度就大，因此用不同大小的力敲击金属管，则金属管发出声音的响度将不同．
（2）由表中实验数据可知，3号管子的频率最小，3号管子的音调最低．
（3）探究管子发出的声音的频率与管子长度、直径的关系应采用控制变量法，
由表中实验数据可知，实验中没有控制管子的长度相同而直接不同、管子的长度不同而直径相同，
即没有采用控制变量法，不能根据表中实验数据得出实验结论．
（4）如果想得出管子发出声音振动的频率与长度、直径的关系，则需再增加一根长度和直径分别为（20，2）或（20，2.5）或（30，1.5）或（30，2.5）或（50，1）或（50，1.5）cm的金属管都可．
故答案为：（1）振动；响度；（2）3；（3）不能；长度和直径都不相同，没有控制变量；（4）20，2．

点评：本题考查了判断音调的高低、实验数据分析、实验设计等问题，知道音调的决定因素、应用控制变量法分析表中实验数据即可正确解题．