在学习吉他演奏的过程中,小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他对此进行了研究。经过和同学们讨论,他提出了以下猜想:
猜想一:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横载面积有关;
猜想二:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关;
猜想三:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确,他找到了下表所列9种规格的琴弦,因为音调高低取决于 声源振动的频率,于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
编号 | 材料 | 长度(cm) | 横截面积(mm2) | 编号 | 材料 | 长度(cm) | 横截面积(mm2) |
A | 铜 | 60 | 0.76 | F | 铜 | 100 | 0.76 |
B | 铜 | 60 | 0.89 | G | 钢 | 80 | 1.02 |
C | 铜 | 60 | 1.02 | H | 尼龙 | 80 | 1.02 |
D | 铜 | 80 | 0.76 | I | 尼龙 | 100 | 1.02 |
E | 铜 | 100 | 1.02 | J |
(1)为了验证猜想一,应选用编号为_______、_______、_______的琴弦进行实验。
为了验证猜想二,应选用编号为________、________、________的琴弦进行实验。
(2)为了验证猜想三,请在表中填上所缺数据。
(3)随着实验的进行,小华又觉得琴弦音调的高低,可能还与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,必须进行的操作是:___________。
(4)如图所示,小明与小刚选用以上琴弦和盛可乐饮料的两个纸杯,制成了一个“土电话”。
①他们用“土电话”能实现10 m间的通话,这表明:___________。
②相距同样远,讲话者以同样的响度说话,如果用细铜金属丝连接,则比尼龙琴弦连接时听到的声音要大些,这一实验现象表明:___________。
③如果在用“土电话”时,另外一个同学用手捏住琴弦上的某一部分,则听的另一方就不能听到了,这是由于___________。
④如果在用“土电话”时,琴弦没有拉直而处于很松弛状态,则另一方___________(选填“能”或“不能”)听到对方的讲话声音。
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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管子的长度、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_________产生的,用不同大小的力敲击金属管,则金属管发出声音的_________将不同。
(2)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:_________(能/不能); 理由:____________________________。
(3)小明发现悬挂的金属管发出声音时在做有规律的摆动,认为金属管发出的声音是由于摆动所产生的。请设计一简单的实验来检验小明的想法,简要写出实验方案和判断方法。
实验方案:_________________________;判断方法:____________________________。
振动 响度 不能 长度和直径都不相同,没有控制变量; 实验方案:封闭金属管口,轻推管子使其摆动,听管子是否发声; 判断方法:如果发声,则是管子的摆动产生的,如果不发声,则说明声音是管中空气柱振动产生的。 【解析】(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,用不同大小的力敲击金属管,振幅不同,则金属管发出声音的响度将不同;(2)探究管子发出的声...