某兴趣小组计划探究“铝棒的发声”.同学们使用一根表面光滑的实心铝棒,一只手捏住铝棒的中间部位,另一只手的拇指和...
问题详情:
某兴趣小组计划探究“铝棒的发声”.同学们使用一根表面光滑的实心铝棒,一只手捏住铝棒的中间部位,另一只手的拇指和食指粘少许松香粉,在铝棒表面由手捏部位向外端摩擦,可以听见铝棒发出声音,而且发现在不同情况下铝棒发声的频率是不同的,为了探究铝棒发声频率的影响因素,该兴趣小组找到不同规格的铝棒、虚拟示波器等器材进行探究.实验前同学们提出了以下猜想:
猜想A:铝棒发声的频率可能和铝棒的横截面积有关
猜想B:铝棒发声的频率可能和铝棒的长度有关
猜想C:铝棒发声的频率可能和手捏铝棒的部位有关
为了验*猜想A,同学们选择4根铝棒,每次均捏住铝棒的中间部位,由手捏部位向外端摩擦,实验所得的数据记录于下面的表格中,在2%的误差允许范围内(频率相差在70Hz以内)的测量值可以认为是相等的.
实心铝棒 | 铝棒长度L/×10﹣2m | 横截面积S/×10﹣5m2 | 频率f/Hz |
1 | 71 | 2.9 | 3500 |
2 | 78 | 2.9 | 3146 |
3 | 71 | 5.2 | 3530 |
4 | 78 | 11.7 | 3134 |
(1)分析表格中数据,可知铝棒的发声频率与横截面积是 的.(选填“有关”或“无关”)
(2)为了验*猜想B,同学们选择横截面积均为2.9×10﹣5m2的铝棒,实验所得的数据记录于下面的表格中,同学们从表中前两列数据很难得出频率f与长度L之间的关系,他们利用图象法处理数据,画出了频率f与长度的倒数的关系如图所示,分析可知发生频率f与铝棒的长度L的关系是 .
实心铝棒 | 铝棒长度L/×10﹣2m | 频率f/Hz | 铝棒长度倒数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)同学们又通过实验探究了铝棒发声的频率和手捏铝棒部位的关系,在实验过程中,有同学们将发声的铝棒一端*入水中,可以看到 现象,有同学用手迅速握住正在发声的铝棒,可以听见声音很快衰减,原因是 .
【回答】
【考点】2P:控制变量法与探究*实验方案.
【分析】(1)根据表格中的长度、横截面积、和频率的大小分析;
(2)根据图象分析;
(3)声音是由物体的振动产生的.
【解答】解:(1)由表格中的信息可知,当铝棒长度都为0.71m时,横截面积不同,频率为3500hHz和3530Hz,由于这两个频率在2%的误差允许范围内(频率相差在70Hz以内),故频率是相同的,故结论为:铝棒的发声频率与横截面积是无关的;
(2)由图象可知,频率f与长度的倒数的关系是一条直线,即成正比,故发生频率f与铝棒的长度L的关系是成反比;
(3)有同学们将发声的铝棒一端*入水中,铝棒振动,故可以看到水花四溅;有同学用手迅速握住正在发声的铝棒,可以听见声音很快衰减,原因是铝棒的振幅减小,响度减小.
故*为:(1)无关;(2)反比例;(3)水花四溅;振幅减小,响度减小.
知识点:声现象单元测试
题型:实验,探究题
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