Question

【題目】某興趣小組計劃探究“鋁棒的發(fā)聲”．同學們使用一根表面光滑的實心鋁棒，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行探究．實驗前同學們提出了以下猜想：

猜想：鋁棒發(fā)聲的頻率可能和鋁棒的橫截面積有關(guān)

猜想：鋁棒發(fā)聲的頻率可能和鋁棒的長度有關(guān)

為了驗證猜想，同學們選擇根鋁棒，每次均捏住鋁棒的中間部位，由手捏部位向外端摩擦，實驗所得的數(shù)據(jù)記錄于下面的表格中，在的誤差允許范圍內(nèi)（頻率相差在以內(nèi)）的測量值可以認為是相等的．

（）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)”）

（）為了驗證猜想，同學們選擇了表中組實驗數(shù)據(jù)，這組數(shù)據(jù)的鋁棒序號為__________；由于從數(shù)據(jù)中很難得出頻率與長度之間的關(guān)系，他們利用圖象法處理數(shù)據(jù)，畫出了頻率與長度的倒數(shù)（表中未列出）的關(guān)系如圖所示，分析可知發(fā)聲頻率與鋁棒的長度的關(guān)系是__________；

（）有同學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_____________________．

Answer 1

【答案】無關(guān) 、、、、 手阻礙了鋁棒的振動，鋁棒振幅迅速減小，響度變小．

【解析】

（1）根據(jù)表格中的長度、橫截面積、和頻率的大小分析；（2）根據(jù)圖象分析；
（3）聲音是由物體的振動產(chǎn)生的。

(1)由表格中的信息可知,當鋁棒長度都為0.71m時,橫截面積不同,頻率為3500hHz和3530Hz,由于這兩個頻率在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)鋁棒發(fā)聲的頻率可能和鋁棒的長度有關(guān)，應(yīng)控制長度不同，橫截面積和頻率相同，故選擇1、2、5、6、7；

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,當L為1.0時,頻率為1.2kHz,故f=；

(3)有同學們將發(fā)聲的鋁棒一端插入水中，鋁棒振動，故可以看到水花四濺；有同學用手迅速握住正在發(fā)聲的鋁棒，可以聽見聲音很快衰減，原因手阻礙了鋁棒的振動，鋁棒振幅迅速減小，響度變小．