Question

在觀看交響樂隊演奏的過程中，小華發(fā)現(xiàn)同屬于管樂器的圓號、小號、長號、大號發(fā)出聲音的高低各不相同，他決定對此進行研究．經(jīng)過和同學們討論，提出了以下猜想：
猜想一：管樂器發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與管內(nèi)空氣柱的長度有關(guān)
猜想二：管樂器發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與管內(nèi)空氣柱的橫截面積（粗細）有關(guān)
小明找來了兩個未使用過的一次性注射器制成了一些哨子（如圖所示）．注射器的規(guī)格分別為2.5ml和5ml．他一邊吹哨子邊調(diào)整注射器內(nèi)空氣柱的長度，同時利用專用儀器測出聲音的頻率和響度，詳見下表（表中“ml”表示毫升，“cm”表示厘米）

序 號	A	B	C	D	E	F
注射器規(guī)格（ml）	2.5	2.5	2.5	5	5	5
空氣柱長度（cm）	2	1.5	1	2	1.5	1
頻率（Hz）	337	488	562	300	337	488
聲強級（dB）	75	75	60	75	60	75

（1）選用序號為A、B、C的三次實驗做對比，可以得出：在空氣柱的

橫截面積（或粗細）

相同時，管內(nèi)空氣柱越短，音調(diào)越

高

．
（2）選用序號為

A、D（或B、E或C、F）

的兩次實驗做對比，可以得出：在空氣柱的

長度

相同時，管內(nèi)空氣柱橫截面積越大，音調(diào)越

低

．
（3）序號為C、D的兩次實驗中，響度大的是

D

（選填“C”或“D”）．

Answer 1

分析：（1）物理學中把聲音的高低稱為音調(diào)，題中給出了與音調(diào)可能有關(guān)的因素：長度、橫截面積、材料；在解決此類多因素的探究實驗時，應使用控制變量法進行分析．
（2）記錄聲音的等級用分貝．

解答：解：要研究音調(diào)的高低和什么因素有關(guān)，需用控制變量法．
（1）選用序號為A、B、C的三次實驗做對比，可以得出：在空氣柱的橫截面積（或粗細）相同時，管內(nèi)空氣柱越短，單位時間內(nèi)振動的次數(shù)越多，頻率越快，音調(diào)越高．
（2）琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的橫截面積有關(guān)，需控制琴弦的長短和琴弦的材料不變，所以要選擇A、D（或B、E或C、F）．
由此可得，管內(nèi)空氣柱橫截面積越大，音調(diào)越低；
（3）序號為C、D的兩次實驗中，D的聲音強度為75分貝，大于D的聲音強度．
故答案為：（1）橫截面積（或粗細）；高；
（2）A、D（或B、E或C、F）；長度；低；
（3）D．

點評：這是一類根據(jù)樂音的特征進行實際應用題目，主要考查了控制變量法的應用．