探究影响音调的因素实验-2024-2025学年初中同步-八上-人教版物理解题

初中同步微课堂探究影响音调的因素实验1典题精讲在学习演奏小提琴的过程中，小安和小康两位同学发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受到很多因素的影响，他们决定对这种现象进行探究，经讨论后提出以下猜想：猜想一：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关；猜想二：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长度有关；猜想三：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关；猜想四：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的松紧程度有关。为了验证以上猜想是否正确，他们找到一些不同规格的琴弦，如表：（1）为了验证猜想一，应选用

两根琴弦进行实验；为了验证猜想四，应选用

两根琴弦进行实验。（两空均填编号）（2）小康同学选用3、4两根琴弦来进行实验，想验证猜想二，你认为他的做法是_________(选填“正确”或“错误”）的，原因是_____________________。编号琴弦的材料琴弦的长度/cm琴弦的横截面积/mm2琴弦的松紧程度1钢200.3紧2钢

0.5紧3钢400.5紧4尼龙绳300.5紧5尼龙绳400.5紧6尼龙绳400.5松1典题精讲（3）小安同学选用编号为1、2的琴弦进行实验验证了猜想三，则表中缺少的数据应为_____。（4）通过实验，他们归纳出其他条件相同的情况下，琴弦长度越短，琴弦发出声音的音调越高。在此结论的基础上，他们又做了另一个实验：如图，他们从左至右依次用嘴吹了每个水瓶瓶口，发现音调逐渐变低，请分别用直线画出图中另外两个水瓶中水位线的大致位置。2思路分析/解答过程猜想一：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关；猜想四：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的松紧程度有关。（1）为了验证猜想一，应选用

两根琴弦进行实验；为了验证猜想四，应选用

两根琴弦进行实验。（两空均填编号）为了验证猜想一，应选长度、横截面积和松紧程度相同而材料不同的琴弦，用3、5两根琴弦进行实验；为了验证猜想四，应选材料、长度和横截面积相同而松紧程度不同的琴弦，用5、6两根琴弦进行实验。编号琴弦的材料琴弦的长度/cm琴弦的横截面积/mm2琴弦的松紧程度1钢200.3紧2钢

0.5紧3钢400.5紧4尼龙绳300.5紧5尼龙绳400.5紧6尼龙绳400.5松3、55、62思路分析/解答过程猜想二：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长度有关；（2）小康同学选用3、4两根琴弦来进行实验，想验证猜想二，你认为他的做法是_________(选填“正确”或“错误”）的，原因是________________________。为了验证猜想二，应控制材料、横截面积和松紧程度相同，只改变长度，故应选用4、5两根琴弦进行实验；小康同学选用3、4两根琴弦来进行实验，想验证猜想二，没有控制琴弦的材料相同。编号琴弦的材料琴弦的长度/cm琴弦的横截面积/mm2琴弦的松紧程度1钢200.3紧2钢

0.5紧3钢400.5紧4尼龙绳300.5紧5尼龙绳400.5紧6尼龙绳400.5松错误没有控制琴弦的材料相同2思路分析/解答过程猜想三：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关；（3）小安同学选用编号为1、2的琴弦进行实验验证了猜想三，则表中缺少的数据应为_____。为了验证猜想三，应控制材料、长度和松紧程度相同，小安选用编号为1、2的琴弦进行实验验证了猜想三，则表中缺少的数据应为20。编号琴弦的材料琴弦的长度/cm琴弦的横截面积/mm2琴弦的松紧程度1钢200.3紧2钢

0.5紧3钢400.5紧4尼龙绳300.5紧5尼龙绳400.5紧6尼龙绳400.5松20202思路分析/解答过程（4）通过实验，他们归纳出其他条件相同的情况下，琴弦长度越短，琴弦发出声音的音调越高。在此结论的基础上，他们又做了另一个实验：如图，他们从左至右依次用嘴吹了每个水瓶瓶口，发现音调逐渐变低，请分别用直线画出图中另外两个水瓶中水位线的大致位置。吹气时，振动的是空气柱，空气柱越长，振动越慢，音调越低，所以从左至右，水量逐渐减少，

解：如图所示：3解题策略本题是探究影响音调的因素的实验，要理解音调的概念及影响因素，通过题目预设的猜想，运用控制变量法，验证猜想，得出实验结论。本题还拓展了探究实验空气柱的长短对音调的影响。

频率：物体每秒钟振动的次数。

音调：指声音的高低。由发声体的振动频率决定的，振动频率越高，音调越高；

振动频率越低，音调越低。

控制变量法：当被研究问题受多个因素影响时，研究问题和某一个因素的关系时，要控制其他因素一定，只改变这一个因素，从而探究得出与这个因素之间的关系。通过至少三次的实验，进行数据分析，归纳总结，得出实验结论：琴弦发出声音的音调与琴弦的材料有关:其他条件相同时，钢弦比尼龙弦音调高