关于瓶子音调的几个问题

1、关于瓶子音调的几个问题声现象中音调一类题是学生做错较多的，特别是对水杯或热水瓶发声问题的探究，例如下面两题。例1、如图，在几个相同的瓶子中，装有深度不同的水，当用筷子从左向右依次敲击各个瓶口时，发出声音的是不同的，并且是逐渐变。例2、用水壶向暖水瓶里灌开水，凭声音就可以知道暖水瓶是否将要灌满了，你知道这是什么道理吗？参考过很多资料，答案各不相同。在例1中，敲击时，到底是什么振动发声呢？主要有一下几种观点：瓶内空气柱振动发声、瓶子振动发声、瓶内的水振动发声或是瓶子和瓶内的水共同振动发声。而要解释本题关键也就在弄清到底谁才是真正的发声体。我们可以通过实验来探究这个问题：1、我们可以将瓶子装满水后用

2、筷子敲击瓶子，如果在没有空去的情况下，瓶子仍能发出声音，就排除了“瓶内空气柱振动发声”。2、将瓶内水全部倒出后用筷子敲击瓶子，如果没有水的瓶子仍能发出声音，就排除了“瓶内水振动发声”。敲瓶发声时，发声体应该是瓶子。难道瓶内的水就不随瓶子一起振动吗？当然不是，瓶内的水也会振动，但不是主要发声体，它只是阻碍了瓶壁的振动，瓶中的水越多，瓶子振动的越慢，也就是频率越低，因而音调越低。所以例1中，从左到右看，音调是逐渐变降低的。我认为例1中，瓶子的高度，敲击瓶子的部位也会影响实验结果。在例2中，同样，首先要明确的是谁在振动发声。那到底是水振动发声还是瓶内空气柱振动发声呢，我们同样可以通过实验证明。1、我

3、们可以将热水瓶装满水后继续灌水，在没有空气的情况下，如果仍能发出声音，说明是水振动发出声音。2、将热水瓶内的水倒干净，再往瓶内灌水，一开始没有水，如果仍能发出声音，说明是空气柱振动发声。这样的结果似乎有点矛盾，水和空气柱都在振动，那在灌水过程中到底是什么在振动呢？其实，如果仔细观察，可以发现灌水时，如果水流的粗细不同，声音变化也是不同的。如果用细水流向保温瓶中灌水，空气柱振动的比水厉害，这时人听到的声音主要是空气振动产生的，所以水越多，空气柱就越短，频率越高，因而音调也越高；而如果用粗水流向瓶中灌水，水振动的就比空气厉害，这时人听到的声音主要是水产生的，所以水越多，频率就越低，因而音调也越低。

4、例3：如图，在几个相同的瓶子中，装有深度不同的水，当用嘴从左向右依次往瓶口吹气时，发出声音的是“水瓶琴”的音调与水量的关系质疑(2009-02-1307:49:41)用一套相同的玻璃瓶子(或玻璃杯)，只要适当地在每一个瓶子里盛上深浅不同的水，按水量的多少顺次排列，使它们组成一个完整的音阶，就能敲出悦耳动听的曲子来。故有“音乐瓶”、“水瓶琴”、“水杯编钟”之称。这个实验取材方便、操作简单、效果明显，非常适合初中学生在课外进行实验探究，义务教育课程标准实验教科书物理在“声音的特性”一节的“动手动脑学物理”中就介绍了这个实验。教科书中这样写道：“8个相同的水瓶中灌入不同高度的水，敲击它们，就能发出“

5、1，2，3，4，5，6，7，?”的声音来”。笔者理解为：左边水最少的瓶子发出的声音音调最低，右边水最多的瓶子发出的声音音调最高，但本人在做这个实验时，听到声音的高低却正好相反。是笔者理解有误，还是实验用的瓶子有问题？换用各种不同的啤酒瓶、吊针瓶、白醋瓶、碗、杯子等进行实验，都得到相同的结论。由此看来：弄清楚敲瓶子时发出的声音主要是由瓶子和水振动产生还是由瓶中的空气柱振动产生的，才是正确解释实验现象的关键。于是笔者查阅了一些资料，然而同一实验却有两种截然不同的解释。例如我市2002年发行的物理素质教育导学一书中对这一实验的解释是：“低音瓶中水较少，高音瓶中水较多。因为当水少时，水面上的空气柱较长

6、，敲击时频率低则音调低；水多时空气柱较短，敲击时频率高则音调高”。而上海人民出版社1970年9月出版发行的十万个为什么（2）对这个实验的解释为：“杯子所发出来的声音，主要是由于杯壁的振动。杯子的形状、大小虽然相同，但盛上深浅不同的水后，相当于改变了杯壁的质量，因此发出的音调也就不同盛水越满，质量越大，音调也就越低”。从互联网上反馈的的信息也不一样。例如有一篇题为水杯编钟的网络文章，对实验现象及过程描述如下：（1）取相同的玻璃水杯（或瓶子）8个，排成一排，接着向每一个杯里倒水,水量一个比一个增多，然后手持小棍敲击这八个水杯,使水杯连同所盛的水振动发声,你将听到音调依次升高的八个声音。（2）调节各

7、个水杯中的水量，可使它们依次发出DO,RE,MI,FA,SO,LA,XI,DO的声音，这样水杯编钟就制成了。（3）水杯编钟的奥秘在于:相同的水杯盛水多少不同，它们的固有振动频率就各不相同，用小棍敲击时,就发出不同的乐音。另有一篇题为九人音乐会的文章介绍说：“八只装有不同水量的玻璃瓶，用木棍敲击瓶子，瓶子会发出音调不同的声音水量越多，音调越低，调整瓶内水位，就能演奏出1、2、3、4、5、6、7、1八个音调”。同一实验，为何现象截然相反，解释也各不相同，笔者愿与同行共同探讨，并有望得到专家的指点。1、如图所示，8个相同的水瓶中灌入不同高度的水，敲击它们，可以发出“1、2、3、4、5、6、7、”的声音来。这些声音A3AAU3产生的原因和决定音调的因素分别是:A.水振动；水的高度；B.水振动；瓶内空气柱的高度；C.瓶内空气振动；水的高度；D.瓶内空气振动；瓶内空气柱的高度.答案1、D。本人观点：这是一道错题，没有答案。应该是水的变化改变了整体的固有频率，即改变了音色。振动应该是整体的。初二声学:用嘴吹和用棒敲击七个装有不同水的瓶中所发出的声音为什么不同。悬赏分：15初二声学:用嘴吹和用棒敲击七个装有不