Question

如圖所示，某同學(xué)用尺子作樂器探究音調(diào)和響度分別與什么有關(guān)時(shí)，做了以下實(shí)驗(yàn)：
（1）用尺子作樂器探究決定音調(diào)高低的因素，把鋼尺緊按在桌面上，一端伸出桌邊，撥動(dòng)鋼尺，聽它振動(dòng)發(fā)出的聲音，同時(shí)注意鋼尺振動(dòng)的快慢；改變鋼尺伸出桌邊的長(zhǎng)度，再次撥動(dòng)，使鋼尺每次的振動(dòng)幅度大致相同．實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)尺子伸出桌面的長(zhǎng)度越長(zhǎng)振動(dòng)越

慢

，發(fā)出聲音的音調(diào)越

低

；尺子伸出桌面的長(zhǎng)度越短振動(dòng)越

快

，發(fā)出聲音的音調(diào)越

高

．由此可得出結(jié)論：音調(diào)的高低與

發(fā)聲體振動(dòng)的頻率

有關(guān)．
（2）用尺子作樂器探究決定響度大小的因素，把鋼尺緊按在桌面上，一端伸出桌邊，撥動(dòng)鋼尺，聽它振動(dòng)發(fā)出的聲音，同時(shí)注意鋼尺振動(dòng)幅度；改變撥動(dòng)鋼尺的力度，再次撥動(dòng)，使鋼尺每次的振動(dòng)快慢大致相同．實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)撥動(dòng)尺子的力度越大尺子振動(dòng)幅度越

大

，發(fā)出聲音的響度越

大

；撥動(dòng)尺子的力度越小尺子振動(dòng)幅度越

小

，發(fā)出聲音的響度越

小

．由此可得出結(jié)論：響度的大小與

發(fā)聲體振動(dòng)的幅度

有關(guān)．
（3）在實(shí)驗(yàn)中會(huì)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)尺子伸出桌面超過一定長(zhǎng)度時(shí)，雖然用較大的力撥動(dòng)鋼尺，卻聽不到聲音，這是由于

尺子伸出桌面的長(zhǎng)度越長(zhǎng)時(shí)，振動(dòng)頻率越低，發(fā)出聲音的音調(diào)越低，當(dāng)尺子伸出桌面超過一定長(zhǎng)度時(shí)，發(fā)出聲音的音調(diào)低于20Hz，屬于次聲波，低于人類聽覺的下限．

．
（4）在用尺子作樂器探究音調(diào)和響度分別與什么有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，用到了研究問題的常用方法是

轉(zhuǎn)化法

．（填“控制變量法”、“類比法”或“轉(zhuǎn)化法”）

Answer 1

分析：解決此題要知道：①音調(diào)指聲音的高低，是由發(fā)聲體振動(dòng)的頻率決定，物體振動(dòng)越快，音調(diào)就越高，物體振動(dòng)越慢，音調(diào)就越低；
②響度指聲音的強(qiáng)弱，是由發(fā)聲體振動(dòng)的振幅決定，振幅越大，響度越大；
③人能感受到的聲音頻率有一定的范圍．大多數(shù)人能夠聽到的頻率范圍從20Hz到20000Hz．
人們把高于20000Hz的聲音叫做超聲波，因?yàn)樗�已超過人類聽覺的上限；把低于20Hz的聲音叫做次聲波，因?yàn)樗鼈円训陀谌祟惵犛X的下限．
④、“轉(zhuǎn)化法”在聲學(xué)方面的應(yīng)用：我們知道發(fā)聲體發(fā)出聲音的響度大小與物體的振幅大小有關(guān)，但有時(shí)有的物體振幅大小不容易直接用肉眼觀察出來，這時(shí)我們可以通過發(fā)出聲音的音調(diào)和響度的大小來判斷發(fā)聲體的振動(dòng)頻率和幅度的大�。�

解答：解：（1）尺子發(fā)出聲音的音調(diào)與尺子振動(dòng)快慢有關(guān)：
當(dāng)尺子伸出桌面的長(zhǎng)度越長(zhǎng)時(shí)，振動(dòng)越慢，發(fā)出聲音的音調(diào)越低；當(dāng)尺子伸出桌面的長(zhǎng)度越短時(shí)，振動(dòng)越快，發(fā)出聲音的音調(diào)越高；由此可得出結(jié)論：音調(diào)的高低與發(fā)聲物體的振動(dòng)頻率有關(guān)．
（2）尺子發(fā)出聲音的響度與尺子振動(dòng)幅度有關(guān)：
撥動(dòng)尺子的力度越大尺子振動(dòng)幅度越大，發(fā)出聲音的響度越大；撥動(dòng)尺子的力度越小尺子振動(dòng)幅度越小，發(fā)出聲音的響度越��；由此可得出結(jié)論：響度的大小與發(fā)聲物體的振動(dòng)幅度有關(guān)．
（3）因?yàn)槌咦由斐鲎烂娴拈L(zhǎng)度越長(zhǎng)時(shí)，振動(dòng)頻率越低，發(fā)出聲音的音調(diào)越低，所以當(dāng)尺子伸出桌面超過一定長(zhǎng)度時(shí)，雖然用較大的力撥動(dòng)鋼尺，但發(fā)出聲音的頻率低于20Hz，屬于次聲波，音調(diào)低于人類聽覺的下限，使人聽不到聲音．
（4）在用尺子作樂器探究音調(diào)和響度分別與什么有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，尺子振動(dòng)的頻率和幅度的大小通過撥動(dòng)尺子發(fā)出的聲音的音調(diào)高低和響度大小來判斷，用到了研究問題的常用的轉(zhuǎn)化法．
故答案為：（1）慢；低；快；高；發(fā)聲體振動(dòng)的頻率；（2）大；大；小；小；發(fā)聲體振動(dòng)的幅度；（3）尺子伸出桌面的長(zhǎng)度越長(zhǎng)時(shí)，振動(dòng)頻率越低，發(fā)出聲音的音調(diào)越低，當(dāng)尺子伸出桌面超過一定長(zhǎng)度時(shí)，發(fā)出聲音的音調(diào)低于20Hz，屬于次聲波，低于人類聽覺的下限．（4）轉(zhuǎn)化法．

點(diǎn)評(píng)：①正確區(qū)分聲音的三要素并能夠搞清影響它們的因素：音調(diào)指聲音的高低，是由發(fā)聲體振動(dòng)的頻率決定，頻率越高，音調(diào)越高；響度指聲音的強(qiáng)弱，是由發(fā)聲體振動(dòng)的振幅決定，振幅越大，響度越大；
音色是由發(fā)聲體的特性決定的，不同發(fā)聲體的音色不同．
②超聲波與次聲波是根據(jù)聲音的音調(diào)大小來劃分的．