Question

14．如圖是某同學探究聲音特性的兩個實驗：

實驗一：如圖A中甲所示用豎直懸掛的泡沫塑料球接觸發(fā)聲的音叉時，泡沫塑料球被彈起，這個現(xiàn)象說明發(fā)聲的物體在振動；如圖A中乙所示，敲擊右邊的音叉，左邊完全相同的音叉把泡沫塑料球彈起，這一現(xiàn)象既可以說明發(fā)聲的物體在振動，也能說明聲音可以在空氣中傳播；還能說明聲音在空氣中是以聲波的形式傳播的，聲波具有能量．
實驗二：如圖B所示，有4支相同材料相同厚度的玻璃量筒，其中a、b、c等高，a、b粗細相同，c、d粗細相同．各量筒內(nèi)裝的水如圖B所示，某同學根據(jù)所聽聲音音調(diào)的高低猜想氣柱發(fā)聲的頻率可能與1、氣柱的長短有關(guān)；2、量筒的粗細有關(guān)；3、水柱的長度有關(guān)．
（1）若探究“氣柱越長，發(fā)聲的音調(diào)越高”，應(yīng)選量筒a、b（填字母代號），其中所用到的科學研究方法是控制變量法；
（2）若選擇的是量筒b、c，則探究的是氣柱發(fā)聲頻率跟橫截面積的關(guān)系；
（3）小明用同樣大小的力在c和d的口上吹氣，使它們發(fā)聲，則所發(fā)出的聲音音調(diào)一樣高（選填“c高”、“d”或“一樣高”）；
（4）如果用同樣大小的力敲擊c和d使它們發(fā)聲，c所發(fā)出的聲音音調(diào)較高．

Answer 1

分析 實驗一：聲音是由發(fā)聲體振動產(chǎn)生的，聲音的傳播需要介質(zhì)，真空不能傳播聲音；聲波具有能量；
實驗二：（1）解答該題需要對每一次實驗的對比量筒認真觀察，從中找出相同的量和不同的量，當一個物理量受到多個因素影響時，需用控制變量法進行探究；
若探究”氣柱越長，發(fā)聲的音調(diào)越高”應(yīng)選粗細相同的量筒；
（2）量筒b，c等高，粗細不同；
（3）發(fā)聲的音調(diào)高低與空氣柱的長度、粗細有關(guān)；量筒b，c中空氣柱的長度、粗細都相同；
（4）盛水越多，量筒和水的質(zhì)量越大，越難振動，音調(diào)越低．

解答 解：實驗一：
如圖甲，用豎直的懸掛的泡沫塑料球接觸發(fā)聲的音叉時，泡沫塑料球會被彈起，這個現(xiàn)象說明發(fā)聲的物體在振動；
如圖乙，敲擊右邊的音叉，左邊完全相同的音叉把泡沫塑料球彈起，說明聲音可以在空氣中傳播，還能說明聲波能傳遞能量．
實驗二：
（1）當探究“發(fā)聲的音調(diào)高低與氣柱長度的關(guān)系”時，要控制量筒的粗細相同，氣柱長短不同，觀察圖中可知a、b符合條件；一個量與多個量有關(guān)，要控制其它量不變，研究與其中一個量的關(guān)系，這種研究問題的方法叫控制變量法，因此所用到的科學研究方法是控制變量法；
（2）對比b、c可以發(fā)現(xiàn)：氣柱長短相同，但量筒的粗細不同，所以這兩個探究的是“氣柱發(fā)聲頻率跟橫截面積的關(guān)系”，且氣柱愈細，發(fā)聲的音調(diào)愈高；
（3）發(fā)聲的音調(diào)高低與空氣柱的長度、粗細有關(guān)，而c、d中空氣柱的長度、粗細都相同，因此吹c、d時，發(fā)出聲音的音調(diào)一樣高．
（4）用敲擊的辦法也能使量筒發(fā)聲，聲音主要是量筒和水柱振動發(fā)出的，量筒中盛水越多，量筒和水的質(zhì)量越大，越難振動，音調(diào)越低，故d的音調(diào)比c低．
故答案為：發(fā)聲的物體在振動； 空氣；能量；（1）a、b；控制變量；（2）氣柱發(fā)聲頻率跟橫截面積的關(guān)系；（3）一樣高；（4）c．

點評 本題考查的是聲音是如何產(chǎn)生的，聲音傳播的條件，以及聲音的特征的探究實驗；該題設(shè)計的非常巧妙，利用對氣柱發(fā)聲頻率的探究考查了學生對控制變量法的應(yīng)用能力．是一道很好的考查能力的實驗探究題．