Question

【题目】在观看交响乐队演奏的过程中，小华发现同属于管乐器的圆号、小号、长号、大号发出声音的高低各不相同，他决定对此进行研究．经过和同学们讨论，提出了以下猜想：

猜想一：管乐器发出声音的音调高低，可能与管内空气柱的长度有关

猜想二：管乐器发出声音的音调高低，可能与管内空气柱的横截面积（粗细）有关

小明找来了两个未使用过的一次性注射器制成了一些哨子（如下图所示）．注射器的规格分别为2.5ml和5ml．他一边吹哨子一边调整注射器内空气柱的长度，同时利用专用仪器测出声音的频率和响度，详见下表（表中“ml”表示毫升，“cm”表示厘米）

序号	A	B	C	D	E	F
注射器规格（ml）	2.5	2.5	2.5	5	5	5
空气柱长度（cm）	2	1.5	1	2	1.5	1
频率（Hz）	337	488	562	300	337	488
声强级（dB）	75	75	60	75	6075

（1）选用序号为A、B、C的三次实验做对比，可以得出：在空气柱的 ______ 相同时，管内空气柱越短，音调越 ______ ．

（2）选用序号为 ______ 的两次实验做对比，可以得出：在空气柱的 _____ 相同时，管内空气柱横截面积越大，音调越 ______ ．

（3）序号为C、D的两次实验中，响度大的是 ______ （选填“C”或“D”）．

Answer 1

【答案】横截面积（或粗细） 高 A、D（或B、E或C、F） 长度 低 D

【解析】

（1）物理学中把声音的高低称为音调，题中给出了与音调可能有关的因素：长度、横截面积、材料；在解决此类多因素的探究实验时，应使用控制变量法进行分析．

（2）记录声音的等级用分贝．

要研究音调的高低和什么因素有关，需用控制变量法。

(1)选用序号为A. B. C的三次实验做对比,可以得出：在空气柱的横截面积(或粗细)相同时，管内空气柱越短，单位时间内振动的次数越多，频率越快，音调越高。

(2)琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关,需控制琴弦的长短和琴弦的材料不变,所以要选择A. D(或B. E或C. F).

由此可得，管内空气柱横截面积越大，音调越低；

(3)序号为C. D的两次实验中，D的声音强度为75分贝，大于D的声音强度。