【題目】某興趣小組計(jì)劃探究“鋁棒的發(fā)聲”.同學(xué)們使用一根表面光滑的實(shí)心鋁棒,一只手捏住鋁棒的中間部位,另一只手的拇指和食指粘少許松香粉,在鋁棒表面由手捏部位向外端摩擦,可以聽見鋁棒發(fā)出聲音,而且發(fā)現(xiàn)在不同情況下鋁棒發(fā)聲的頻率是不同的,為了探究鋁棒發(fā)聲頻率的影響因素,該興趣小組找到不同規(guī)格的鋁棒、虛擬示波器等器材進(jìn)行探究.實(shí)驗(yàn)前同學(xué)們提出了以下猜想:

猜想A:鋁棒發(fā)聲的頻率可能和鋁棒的橫截面積有關(guān)

猜想B:鋁棒發(fā)聲的頻率可能和鋁棒的長度有關(guān)

猜想C:鋁棒發(fā)聲的頻率可能和手捏鋁棒的部位有關(guān)

為了驗(yàn)證猜想A,同學(xué)們選擇4根鋁棒,每次均捏住鋁棒的中間部位,由手捏部位向外端摩擦,實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)記錄于下面的表格中,在2%的誤差允許范圍內(nèi)(頻率相差在70Hz以內(nèi))的測量值可以認(rèn)為是相等的.

實(shí)心鋁棒

鋁棒長度L/×10﹣2m

橫截面積S/×10﹣5m2

頻率f/Hz

1

71

2.9

3500

2

78

2.9

3146

3

71

5.2

3530

4

78

11.7

3134

(1)分析表格中數(shù)據(jù),可知鋁棒的發(fā)聲頻率與橫截面積是 的.(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)

(2)為了驗(yàn)證猜想B,同學(xué)們選擇橫截面積均為2.9×10﹣5m2的鋁棒,實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)記錄于下面的表格中,同學(xué)們從表中前兩列數(shù)據(jù)很難得出頻率f與長度L之間的關(guān)系,他們利用圖象法處理數(shù)據(jù),畫出了頻率f與長度的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示,分析可知發(fā)生頻率f與鋁棒的長度L的關(guān)系是

實(shí)心鋁棒

鋁棒長度L/×10﹣2m

頻率f/Hz

鋁棒長度倒數(shù)1/L(m﹣1

1

50

5000

2

2

71

3500

1.4

3

78

3146

1.28

4

91

2700

1.1

5

105

2375

0.95

(3)同學(xué)們又通過實(shí)驗(yàn)探究了鋁棒發(fā)聲的頻率和手捏鋁棒部位的關(guān)系,在實(shí)驗(yàn)過程中,有同學(xué)們將發(fā)聲的鋁棒一端插入水中,可以看到 現(xiàn)象,有同學(xué)用手迅速握住正在發(fā)聲的鋁棒,可以聽見聲音很快衰減,原因是

【答案】(1)無關(guān);(2)反比例;(3)水花四濺;振幅減小,響度減小

【解析】

試題分析:(1)由表格中的信息可知,當(dāng)鋁棒長度都為0.71m時(shí),橫截面積不同,頻率為3500hHz和3530Hz,由于這兩個(gè)頻率在2%的誤差允許范圍內(nèi)(頻率相差在70Hz以內(nèi)),故頻率是相同的,故結(jié)論為:鋁棒的發(fā)聲頻率與橫截面積是無關(guān)的;(2)由圖象可知,頻率f與長度的倒數(shù)的關(guān)系是一條直線,即成正比,故發(fā)生頻率f與鋁棒的長度L的關(guān)系是成反比;(3)有同學(xué)們將發(fā)聲的鋁棒一端插入水中,鋁棒振動(dòng),故可以看到水花四濺;有同學(xué)用手迅速握住正在發(fā)聲的鋁棒,可以聽見聲音很快衰減,原因是鋁棒的振幅減小,響度減小。

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(3)由丙、丁兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對比,得出液體壓強(qiáng)與盛液體的容器形狀(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”).
(4)甲、乙兩圖是探究液體壓強(qiáng)與的關(guān)系,結(jié)論是:
(5)要探究液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系,應(yīng)選用兩圖進(jìn)行對比.
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