Question

12．如图1所示，某小组同学在甲、乙、丙、丁四个相同的玻璃瓶里装入高度不同的水，来研究“音调高低与哪些因素有关”．首先，小组同学用嘴贴着瓶口吹气．发现甲、乙、丙、丁四个玻璃瓶会依次发出“fa（4）”“mi（3）”“ri（2）”“do（1）”四个音阶不同的声音，接着小组同学用橡皮锤轻轻敲击瓶身，发现甲、乙、丙、丁四个玻璃瓶会依次发出“do（1）”“ri（2）”“mi（3）”“fa（4）”四个音阶不同的声音．由此现象，回答下列问题：

（1）同样的瓶子，例如玻璃瓶甲，为什么向瓶口吹气发出“fa（4）”的音，而用橡皮锤轻轻敲击瓶身发出“d（1）”的音？小组同学经过讨论后发现主要是由于振动物体不同．
（2）小组同学由两次实验现象初步得出结论：频率不同，音调不同．
（3）接着，小组同学又用示波器来显示敲击丙、丁两瓶身时的振动波形图，如图2所示，其中图2（a）是敲击丙瓶身的振动波形图，图2（b）是敲击丁瓶身的振动波形图；同时，小组同学还发现由于两次敲击时的用力程度不同，从波形图上能反映出瓶身发出的响度也不同，其中敲击丁瓶身的响度大（均选填“丙”或“丁”）．
（4）小组同学经过讨论还得出可以用此实验的规律判断生活中一些实例的发声体．例如：吹笛子时，用手堵住笛孔能产生不同的声音，与上述向瓶口吹气实验的发声体是相同的，提着水壶向热水瓶里灌开水听到的声音会发生改变，与上述向瓶口吹气实验的发声体是相同的．（选填“向瓶口吹气”或“用锤敲击瓶身”）．

Answer 1

分析 （1）（2）用嘴贴着管口吹气，振动发声的物体是瓶中的空气；敲击瓶子时，振动发声的物体是瓶子（包括瓶内的水）；
（3）音调和发声体的振动频率快慢有关系；响度和发声体的振幅大小有关；
（4）分析吹笛子时和提着水壶向热水瓶里灌开水的发声体进行解答．

解答 解：（1）（2）用嘴贴着瓶口吹气，振动发声的是由于瓶内空气的振动发出的，用相同的力吹气时，空气柱长度越短，其振动越快，音调越高，因此甲的音调为“fa（4）”音；
用橡皮锤轻轻敲击瓶子的外侧，声音是由瓶子和瓶内水的振动发声，水越多，振动越慢，音调越低，因此用橡皮锤轻轻敲击瓶身发出音调为“d（1）”音；
综上可知，振动物体不同时，发声的频率不同，音调不同；
（3）由图1可知，丙比丁中水多，用橡皮锤轻轻敲击瓶子的外侧时，丁中水少，振动的频率高，由图2可知，（b）的频率高，则（b）是敲击丁瓶身的振动波形图；同理可知（a）是敲击丙瓶身的振动波形图；
由图2可知，（b）的振幅较大，说明敲击丁瓶身的响度大．
（4）吹笛子时，用手堵住笛孔能产生不同的声音，是靠改变空气柱的长度来改变音调的，与向瓶口吹气实验的发声体是相同的；
提着水壶向热水瓶里灌开水时，随着水的灌入，空气柱越来越短，振动的频率越来越高，与向瓶口吹气实验的发声体是相同的．
故答案为：
（1）振动物体；（2）频率；（3）丙；丁；丁；（4）向瓶口吹气；向瓶口吹气．

点评 解决此类问题要结合频率与音调的关系分析解答，利用所学物理知识解决实际问题是中考物理的考点．