探究影響音調(diào)的因素實驗-2024-2025學(xué)年初中同步-八上-人教版物理解題

初中同步微課堂探究影響音調(diào)的因素實驗1典題精講在學(xué)習(xí)演奏小提琴的過程中，小安和小康兩位同學(xué)發(fā)現(xiàn)弦樂器的琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)受到很多因素的影響，他們決定對這種現(xiàn)象進行探究，經(jīng)討論后提出以下猜想：猜想一：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)可能與琴弦的材料有關(guān)；猜想二：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)可能與琴弦的長度有關(guān)；猜想三：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)可能與琴弦的橫截面積有關(guān)；猜想四：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)可能與琴弦的松緊程度有關(guān)。為了驗證以上猜想是否正確，他們找到一些不同規(guī)格的琴弦，如表：（1）為了驗證猜想一，應(yīng)選用

兩根琴弦進行實驗；為了驗證猜想四，應(yīng)選用

兩根琴弦進行實驗。（兩空均填編號）（2）小康同學(xué)選用3、4兩根琴弦來進行實驗，想驗證猜想二，你認(rèn)為他的做法是_________(選填“正確”或“錯誤”）的，原因是_____________________。編號琴弦的材料琴弦的長度/cm琴弦的橫截面積/mm2琴弦的松緊程度1鋼200.3緊2鋼

0.5緊3鋼400.5緊4尼龍繩300.5緊5尼龍繩400.5緊6尼龍繩400.5松1典題精講（3）小安同學(xué)選用編號為1、2的琴弦進行實驗驗證了猜想三，則表中缺少的數(shù)據(jù)應(yīng)為_____。（4）通過實驗，他們歸納出其他條件相同的情況下，琴弦長度越短，琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)越高。在此結(jié)論的基礎(chǔ)上，他們又做了另一個實驗：如圖，他們從左至右依次用嘴吹了每個水瓶瓶口，發(fā)現(xiàn)音調(diào)逐漸變低，請分別用直線畫出圖中另外兩個水瓶中水位線的大致位置。2思路分析/解答過程猜想一：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)可能與琴弦的材料有關(guān)；猜想四：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)可能與琴弦的松緊程度有關(guān)。（1）為了驗證猜想一，應(yīng)選用

兩根琴弦進行實驗；為了驗證猜想四，應(yīng)選用

兩根琴弦進行實驗。（兩空均填編號）為了驗證猜想一，應(yīng)選長度、橫截面積和松緊程度相同而材料不同的琴弦，用3、5兩根琴弦進行實驗；為了驗證猜想四，應(yīng)選材料、長度和橫截面積相同而松緊程度不同的琴弦，用5、6兩根琴弦進行實驗。編號琴弦的材料琴弦的長度/cm琴弦的橫截面積/mm2琴弦的松緊程度1鋼200.3緊2鋼

0.5緊3鋼400.5緊4尼龍繩300.5緊5尼龍繩400.5緊6尼龍繩400.5松3、55、62思路分析/解答過程猜想二：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)可能與琴弦的長度有關(guān)；（2）小康同學(xué)選用3、4兩根琴弦來進行實驗，想驗證猜想二，你認(rèn)為他的做法是_________(選填“正確”或“錯誤”）的，原因是________________________。為了驗證猜想二，應(yīng)控制材料、橫截面積和松緊程度相同，只改變長度，故應(yīng)選用4、5兩根琴弦進行實驗；小康同學(xué)選用3、4兩根琴弦來進行實驗，想驗證猜想二，沒有控制琴弦的材料相同。編號琴弦的材料琴弦的長度/cm琴弦的橫截面積/mm2琴弦的松緊程度1鋼200.3緊2鋼

0.5緊3鋼400.5緊4尼龍繩300.5緊5尼龍繩400.5緊6尼龍繩400.5松錯誤沒有控制琴弦的材料相同2思路分析/解答過程猜想三：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)可能與琴弦的橫截面積有關(guān)；（3）小安同學(xué)選用編號為1、2的琴弦進行實驗驗證了猜想三，則表中缺少的數(shù)據(jù)應(yīng)為_____。為了驗證猜想三，應(yīng)控制材料、長度和松緊程度相同，小安選用編號為1、2的琴弦進行實驗驗證了猜想三，則表中缺少的數(shù)據(jù)應(yīng)為20。編號琴弦的材料琴弦的長度/cm琴弦的橫截面積/mm2琴弦的松緊程度1鋼200.3緊2鋼

0.5緊3鋼400.5緊4尼龍繩300.5緊5尼龍繩400.5緊6尼龍繩400.5松20202思路分析/解答過程（4）通過實驗，他們歸納出其他條件相同的情況下，琴弦長度越短，琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)越高。在此結(jié)論的基礎(chǔ)上，他們又做了另一個實驗：如圖，他們從左至右依次用嘴吹了每個水瓶瓶口，發(fā)現(xiàn)音調(diào)逐漸變低，請分別用直線畫出圖中另外兩個水瓶中水位線的大致位置。吹氣時，振動的是空氣柱，空氣柱越長，振動越慢，音調(diào)越低，所以從左至右，水量逐漸減少，

解：如圖所示：3解題策略本題是探究影響音調(diào)的因素的實驗，要理解音調(diào)的概念及影響因素，通過題目預(yù)設(shè)的猜想，運用控制變量法，驗證猜想，得出實驗結(jié)論。本題還拓展了探究實驗空氣柱的長短對音調(diào)的影響。

頻率：物體每秒鐘振動的次數(shù)。

音調(diào)：指聲音的高低。由發(fā)聲體的振動頻率決定的，振動頻率越高，音調(diào)越高；

振動頻率越低，音調(diào)越低。

控制變量法：當(dāng)被研究問題受多個因素影響時，研究問題和某一個因素的關(guān)系時，要控制其他因素一定，只改變這一個因素，從而探究得出與這個因素之間的關(guān)系。通過至少三次的實驗，進行數(shù)據(jù)分析，歸納總結(jié)，得出實驗結(jié)論：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)與琴弦的材料有關(guān):其他條件相同時，鋼弦比尼龍弦音調(diào)高