Question

2．探究管子發(fā)出聲音的頻率與長度、直徑的關(guān)系
微風(fēng)吹過，金屬管風(fēng)鈴發(fā)出悅耳的聲音，小明選取了材料與管壁厚度都相同、長度和直徑都不同的三根直管，將它們用細(xì)線懸掛，敲擊后，測出各自發(fā)出聲音的頻率，數(shù)據(jù)如表：

編號	長度/cm	直徑/cm	頻率/Hz
1		1.50	2131
2	31.00	2.00	1284
3	48.50	2.50	656

（1）用刻度尺測量1號管長度如圖所示，讀數(shù)是20.50cm．
（2）三根管中音調(diào)最低的是3號直管．
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出“管子發(fā)出聲音的頻率隨長度、直徑的增大都會減小”的結(jié)論？請說明你的理由．答：不能（選填“能”或“不能”）；理由：沒有采用控制變量法．
（4）小明發(fā)現(xiàn)懸掛的金屬管發(fā)出聲音時在做有規(guī)律的擺動，認(rèn)為金屬管發(fā)出的聲音是由于擺動所產(chǎn)生的，請設(shè)計一簡單的實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)小明的想法，簡要寫出實(shí)驗(yàn)方案和判斷方法．實(shí)驗(yàn)方案：封閉金屬管口，輕推管子使其擺動，聽管子是否發(fā)聲；判斷方法：如果發(fā)聲，則是管子的擺動產(chǎn)生的，如果不發(fā)聲，則說明聲音是管中空氣柱振動產(chǎn)生的．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖示刻度尺確定刻度尺的分度值，管子一端與刻度尺的零刻度線對齊，另一端所對應(yīng)刻度尺的示數(shù)是管子的長度．
（2）音調(diào)由聲音的頻率決定，頻率越大，音調(diào)越高，頻率越小，音調(diào)越低．
（3）探究頻率與管子長度、直徑的關(guān)系應(yīng)應(yīng)用控制變量法．
（4）把管子的一端固定，敲擊管子，讓管子振動，看管子是否發(fā)聲，然后得出結(jié)論．

解答 解：（1）由圖示刻度尺可知，刻度尺的分度值是1mm，管子的長度是20.50cm．
（2）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，3號管子的頻率最小，3號管子的音調(diào)最低．
（3）探究管子發(fā)出的聲音的頻率與管子長度、直徑的關(guān)系應(yīng)采用控制變量法，
由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)中沒有控制管子的長度相同而直徑不同、管子的長度不同而直徑相同，
即沒有采用控制變量法，不能根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
（4）實(shí)驗(yàn)方案：封閉金屬管口，輕推管子使其擺動，聽管子是否發(fā)聲；
判斷方法：如果發(fā)聲，則是管子的擺動產(chǎn)生的，如果不發(fā)聲，則說明聲音是管中空氣柱振動產(chǎn)生的．
故答案為：（1）20.50；（2）3；（3）不能；沒有采用控制變量法；（4）封閉金屬管口，輕推管子使其擺動，聽管子是否發(fā)聲；如果發(fā)聲，則是管子的擺動產(chǎn)生的，如果不發(fā)聲，則說明聲音是管中空氣柱振動產(chǎn)生的．

點(diǎn)評 對刻度尺進(jìn)行讀數(shù)時要先確定刻度尺的分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與刻度尺的刻度線垂直；探究影響聲音頻率的因素時要采用控制變量法．