Question

18．在8个相同的透明玻璃瓶中灌入不同高度的水，按水位高低仔细调节水的高度（如图甲）．
（1）用相同的力度按照从从左到右的顺序敲击它们，就可以发出“1，2，3，4，5，6，7，i”的声音来．如果按照上述顺序用相同的力度分别向瓶口吹气，听到的声音是逐渐降低（选填“逐渐升高”、“逐渐降低”或“与敲击相同”）．这是因为音调的高低与发声体振动的频率（快慢）有关．
（2）把一支铅笔靠近玻璃瓶的一侧（如图乙），透过玻璃瓶可以看到铅笔的尖比实际的铅笔尖要粗而长（选填“细而短”、“粗而长”或“相同粗细”），这时水瓶相当于放大镜（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）．如果把铅笔向远处慢慢移动，到某一位置时，铅笔尖的指向突然改变（选填“保持不变”或“突然改变”）．
（3）将图乙中瓶子里的水倒掉三分之一，瓶中水的密度是1.0×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）瓶子中盛有水，敲击瓶子时，瓶子和水一起振动，物体的质量越大，体积越大，物体越难振动，频率越小，音调越低．
（2）凸透镜成像的三种情况：
u＞2f，成倒立、缩小的实像．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．
u＜f，成正立、放大的虚像．
（3）密度是物质的一种特性，跟物质的种类和状态有关．

解答 解：（1）用同样大小的力敲击时，是瓶子振动，玻璃瓶中灌入不同高度的水，水越少振动越快，故用同样大的力敲击时可发出“1、2、3、4、5、6、7、i”的音，应该从左到右的顺序敲击．
若用同样大小的力依次吹瓶口，声音主要是由瓶内水上面的空气柱振动发出的，瓶中盛水越多，空气柱越短，越容易振动，频率越大，音调越高，故最左边瓶子发出的音最高，所以听到声音是逐渐降低；
（2）把一支铅笔靠近玻璃瓶的一侧，玻璃瓶如同一个凸透镜，观察到铅笔的尖比实际的铅笔尖粗而长；把铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢的移动时，实际是物体逐渐远离凸透镜，由凸透镜成像的规律可知，物体在一倍焦距内靠近焦点时，像正立且会逐渐变大，当物体移到焦点外时，像会倒立．
（3）若把水倒掉三分之一，水这种物质不变，状态不变，密度不变．
故答案为：（1）从左到右；逐渐降低；频率（快慢）；（2）粗粗而长；放大镜；突然改变；（3）1.0×10³kg/m³．

点评 本题考查了音调与频率的关系、凸透镜成像规律、密度等知识，是一道综合题；注意：瓶子里盛有水，敲击瓶子时，瓶子和水一起振动，水越多，音调越低；在瓶口吹气时，瓶内空气振动，水越多，空气越少，音调越高．此实验最好亲自做一下比较好．