Question

微风吹过 ，金属管风铃发出悦耳的声音，小明想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系．他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管，将它们用细线悬挂，敲击后，测出各自发出声音的频率，数据如下表：

（1）敲击时，声音是由____产生的，用不同大小的力敲击，则发出声音的____将不同．

（2）三根管中音调最低的是_________号．

（3）根据表中数据，能否得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论？请说明你的理由．

答：_______（能/不能）． 理由：__________________________.

（4）如果想得出管子发出声音振动的频率与长度、直径的关系，则需再增加一根长度和直径分别为______cm和______cm的金属管．

（5）小明发现悬挂的金属管发出声音时在做有规律的摆动，认为金属管发出的声音是由于摆动所产生的．请设计一简单的实验来检验小明的想法，简要写出实验方案和判断方法．

实验方案：________________________．判断方法___________________________.

Answer

振动 响度 3 不能 长度和直径都不相同，没有控制变量 20.5 2 封闭金属管口，轻推管子使其摆动，听管子是否发声 若能听到其发声，则说明发声是由摆动产生的，反之则不是由摆动产生的．

【解析】

（1）敲击时，声音是由振动产生的，用大小不同的力敲击金属管，金属管的振幅不同，发出声音的响度不同；

（2）音调由声音的频率决定，频率越大，音调越高，频率越小，音调越低．由表中实验数据知道，3号管子的频率最小，则3号管子的音调最低；

（3）探究管子发出的声音的频率与管子长度、直径的关系时，应采用控制变量法，由表中实验数据知道，实验中没有控制管子的长度相同而直径不同、或管子的长度不同而直径相同，即没有采用控制变量法，所以，不能根据表中实验数据得出实验结论；

（4）根据控制变量法，如果想得出管子发出声音振动的频率与长度、直径的关系，则需再增加一根长度20.50cm，直径为2.0（或2.5）cm的金属管；

（5）为了验证金属管发出的声音是不是由于摆动所产生的，可以封闭金属管口，轻推管子使其摆动，听管子是否发声，若能听到其发声，则说明发声是由摆动产生的，反之则不是由摆动产生的．