Question

11．微風吹過，金屬管風鈴發出悅耳的聲音．小明想探究管子發出聲音的頻率與長度、直徑的關系．他選取了材料與管壁厚度均相同、長度和直徑都不同的三根直管，將它們用細線懸掛，敲擊后，測出各自發出聲音的頻率，數據如下表：

編號	長度/cm	直徑/cm	頻率/Hz
1	25.50	1.50	2131
2	31.00	2.00	1284
3	48.50	2.50	656

（1）三根管中音調最低的是3號．
（2）根據表中數據，能否得出“管子發出聲音的頻率隨長度、直徑的增大都會減小”的結論？請說明你的理由．
答：不能（能/不能）． 如果不能，需要如何改進？比如要探究管子發出聲音的頻率隨長度的變化關系，需要選用直徑相同、長度不相同的管子做實驗．（管子的材料與管壁厚度都相同）
（3）小明發現懸掛的金屬管發出聲音時在做有規律的擺動．那么金屬管發出的聲音是由于擺動所產生的嗎？請設計一個簡單的實驗來回答上述問題，簡要寫出實驗的操作及判斷方法．

Answer 1

分析 （1）音調由聲音的頻率決定，頻率越大，音調越高，頻率越小，音調越低．
（2）探究頻率與管子長度、直徑的關系應應用控制變量法．
（3）把管子的一端固定，敲擊管子，讓管子振動，看管子是否發聲，然后得出結論．

解答 解：（1）由表中實驗數據可知，1號管子的頻率最大，1號管子的音調最高，3號管子的頻率最小，3號管子的音調最低．
（2）探究管子發出的聲音的頻率與管子長度、直徑的關系應采用控制變量法，
由表中實驗數據可知，實驗中沒有控制管子的長度相同而直徑不同、管子的長度不同而直徑相同，
即沒有采用控制變量法，不能根據表中實驗數據得出實驗結論．
（3）實驗方案：封閉金屬管口，輕推管子使其擺動，聽管子是否發聲；
判斷方法：如果發聲，則是管子的擺動產生的，如果不發聲，則說明聲音是管中空氣柱振動產生的
故答案為：（1）3；（2）不能；直徑；長度；（3）封閉金屬管口，輕推管子使其擺動，聽管子是否發聲，如果發聲，則是管子的擺動產生的，如果不發聲，則說明聲音是管中空氣柱振動產生的．

點評 本題考查了判斷音調的高低、實驗數據分析等問題，知道音調的決定因素、應用控制變量法分析表中實驗數據即可正確解題．