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1、1有趣声现象的探究江苏省兴化市张郭镇唐刘初级中学 朱明探探 究：究：盛水杯子声音的高低跟哪些因素有关背背 景：景：小明在学习“探究决定声音高低的因素”后，试做“WWW”中“利用生活中常见 的材料或废弃物品自制一件简易乐器” ，他回忆课堂上老师讲的：用筷子敲打盛有水 的杯子，随着杯中水的多少，杯子发出声音的音调也不同。 提出问题：盛有水的杯子发出声音的音调究竟跟哪些因素有关呢？猜猜 想：想：杯子发出的声音跟杯中水的多少、敲打杯子的部位以及杯子的形状有关呢？ 进行实验：进行实验：小明想起朱老师说过，如果一个物理量跟多个因素有关，那么就要学会用控制变 量法来研究。继续想到，本次探究需要做三组实验，即
2、杯子发出的声音跟杯中水的 多少有关、杯子发出的声音跟杯子的形状有关和杯子发出的声音跟敲打杯子的部位 有关。 实验 1：杯子发出的声音跟杯中水的多少的关系 小明找来两只材料和外形相同的杯子，具体步骤： 向两只杯子中倒入不等量的水（如图所示） ，放在同 一个桌了中央。 找来筷子，用相同的力敲打杯口（每次连续敲打三次） ，聆听声音的音调。 重复几次后，小明得出结论：杯子中的水越多，声音的音调就越高。 实验 2：杯子发出的声音跟敲打杯子的部位的关系 仍然用实验 1 中的器材，具体步骤： 向两只杯子中倒入不等量的水（跟实验 1 图相同） ，放在同一个桌了中央。 找来筷子，用相同的力敲打有水的部位（为了确
3、保每次敲打部位差不多，可以 用红色笔做个记号，每次连续敲打三次） ，聆听声音的音调。 重复几次后，小明得出结论：杯子中的水越多，声音的音调反而越低。 实验 3：杯子发出的声音跟杯子的形状的关系 小明通过前两次的实验感觉到杯中水的高度跟声音的音调可能关系更大些，因此 在第三次实验中他保证两个瓶中的水的高度不变。 为了研究杯子发出的声音跟杯子的形状的关系，他找到两种 不同形状的玻璃啤酒瓶，具体步骤： 向两只杯子中倒入水（如图 2 所示） ，保证两个瓶中的水2的高度相同，放在同一个桌了中央。 找来筷子，用相同的力敲打杯口（每次连续敲打三次） ，聆听声音的音调。 重复几次后，小明得出结论：杯子的形状不
4、同，声音的音调也不同，瓶口较小的 音调要高些。评评 价：价：实验做完后，小明陷入沉思：实验表明杯子发出声音跟杯中水的多少、敲打杯子 的部位以及杯子的形状都有关。实验 1 中是敲打的是杯口，更容易引起杯内空气的 振动，实验 2 中敲打的是杯身（有水部位） ，更容易引起杯内水的振动，而实验 1 中 的杯中水越多，空气就越短，因而音调就越高（这是弦乐器的特点） ，实验 2 中的杯 中水越少，音调当然也就越高了（这也是弦乐器的特点） 。至于实验 3 就不言而喻了， 杯口的形状越狭窄，空气当然就越易发生振动，振动频率也就越高，音调当然也就 高了。结结 论：论：盛水杯子声音的高低不能一概而论，应取决于振动物体的频率，振动物体越短， 频率越高，音调也就越高。
