問題詳情:
某興趣小組計劃探究“鋁棒的發聲”.同學們使用一根表面光滑的實心鋁棒,一隻手捏住鋁棒的中間部位,另一隻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,可以聽見鋁棒發出聲音,而且發現在不同情況下鋁棒發聲的頻率是不同的,爲了探究鋁棒發聲頻率的影響因素,該興趣小組找到不同規格的鋁棒、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A:鋁棒發聲的頻率可能和鋁棒的橫截面積有關
猜想B:鋁棒發聲的頻率可能和鋁棒的長度有關
猜想C:鋁棒發聲的頻率可能和手捏鋁棒的部位有關
爲了驗*猜想A,同學們選擇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,實驗所得的數據記錄於下面的表格中,在2%的誤差允許範圍內(頻率相差在70Hz以內)的測量值可以認爲是相等的.
實心鋁棒 | 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)分析表格中數據,可知鋁棒的發聲頻率與橫截面積是 的.(選填“有關”或“無關”)
(2)爲了驗*猜想B,同學們選擇橫截面積均爲2.9×10﹣5m2的鋁棒,實驗所得的數據記錄於下面的表格中,同學們從表中前兩列數據很難得出頻率f與長度L之間的關係,他們利用圖象法處理數據,畫出了頻率f與長度的倒數的關係如圖所示,分析可知發生頻率f與鋁棒的長度L的關係是 .
實心鋁棒 | 鋁棒長度L/×10﹣2m | 頻率f/Hz | 鋁棒長度倒數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)同學們又透過實驗探究了鋁棒發聲的頻率和手捏鋁棒部位的關係,在實驗過程中,有同學們將發聲的鋁棒一端*入水中,可以看到 現象,有同學用手迅速握住正在發聲的鋁棒,可以聽見聲音很快衰減,原因是 .
【回答】
【考點】2P:控制變量法與探究*實驗方案.
【分析】(1)根據表格中的長度、橫截面積、和頻率的大小分析;
(2)根據圖象分析;
(3)聲音是由物體的振動產生的.
【解答】解:(1)由表格中的資訊可知,當鋁棒長度都爲0.71m時,橫截面積不同,頻率爲3500hHz和3530Hz,由於這兩個頻率在2%的誤差允許範圍內(頻率相差在70Hz以內),故頻率是相同的,故結論爲:鋁棒的發聲頻率與橫截面積是無關的;
(2)由圖象可知,頻率f與長度的倒數的關係是一條直線,即成正比,故發生頻率f與鋁棒的長度L的關係是成反比;
(3)有同學們將發聲的鋁棒一端*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.
故*爲:(1)無關;(2)反比例;(3)水花四濺;振幅減小,響度減小.
知識點:聲現象單元測試
題型:實驗,探究題