题目内容
【题目】某兴趣小组计划探究“铝棒的发声”.同学们使用一根表面光滑的实心铝棒,一只手捏住铝棒的中间部位,另一只手的拇指和食指粘少许松香粉,在铝棒表面由手捏部位向外端摩擦,可以听见铝棒发出声音,而且发现在不同情况下铝棒发声的频率是不同的,为了探究铝棒发声频率的影响因素,该兴趣小组找到不同规格的铝棒、虚拟示波器等器材进行探究.实验前同学们提出了以下猜想:
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猜想
:铝棒发声的频率可能和铝棒的横截面积有关
猜想
:铝棒发声的频率可能和铝棒的长度有关
为了验证猜想
,同学们选择
根铝棒,每次均捏住铝棒的中间部位,由手捏部位向外端摩擦,实验所得的数据记录于下面的表格中,在
的误差允许范围内(频率相差在
以内)的测量值可以认为是相等的.
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(
)分析表格中数据,可知铝棒的发声频率与横截面积是_______的.(选填“有关”或“无关”)
(
)为了验证猜想
,同学们选择了表中
组实验数据,这
组数据的铝棒序号为__________;由于从数据中很难得出频率
与长度
之间的关系,他们利用图象法处理数据,画出了频率
与长度的倒数
(表中未列出)的关系如图所示,分析可知发声频率
与铝棒的长度
的关系是__________;
(
)有同学用手迅速握住正在发声的铝棒,可以听见声音很快衰减,原因是_____________________.
【答案】无关
、
、
、
、
手阻碍了铝棒的振动,铝棒振幅迅速减小,响度变小.
【解析】
(1)根据表格中的长度、横截面积、和频率的大小分析;(2)根据图象分析;
(3)声音是由物体的振动产生的。
(1)由表格中的信息可知,当铝棒长度都为0.71m时,横截面积不同,频率为3500hHz和3530Hz,由于这两个频率在2%的误差允许范围内(频率相差在70Hz以内),故频率是相同的,故结论为:铝棒的发声频率与横截面积是无关的;(2)铝棒发声的频率可能和铝棒的长度有关,应控制长度不同,横截面积和频率相同,故选择1、2、5、6、7;
由图象可知,频率f与长度的倒数
的关系是一条直线,即成正比,故发生频率f与铝棒的长度L的关系是成反比,当L为1.0时,频率为1.2kHz,故f=
;
(3)有同学们将发声的铝棒一端插入水中,铝棒振动,故可以看到水花四溅;有同学用手迅速握住正在发声的铝棒,可以听见声音很快衰减,原因手阻碍了铝棒的振动,铝棒振幅迅速减小,响度变小.