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探究影响琴弦音调高低的因素 江苏丰县初级中学 刘庆贺 一、发现并提出猜想 小汉的爸爸会拉二胡。小汉注意到爸爸在拉二胡前总要把二胡的两个手把仔细调试，爸爸说这是在调整弦的松紧，来改变音调。拉二胡时，小汉注意到爸爸的手指不停地在琴弦上来回移动，同时听到优美的曲调传来。小汉还注意到二胡上有两根弦，一粗一细，在不同的弦上拉发出声音的的音调不同。那么，影响琴弦音调高低的因素有哪些？结合上面的观察小汉提出了以下猜想： 猜想1：琴弦发出声音的音调高低，可能与弦线的材料有关； 猜想2：琴弦发出声音的音调高低，可能与弦线的长短有关； 猜想3：琴弦发出声音的音调高低，可能与弦线的粗细有关； 猜想4：琴弦发出声音的音调高低，可能与弦线的松紧程度有关。 为了检验上述猜想是否正确，并进一步探究它们之间的关系，小汉设计了下面的实验方案。 二、制定计划和设计实验 按图1所示组装有关器材：将一根尼龙丝的一端拴在桌子一端的腿上，另一端绕过桌边的小滑轮，挂上几个钩码，并用A、B两个小木块将弦支起，用一把塑料三角尺拨A、B间的弦，即可听见发出的声音。通过调整A、B之间的距离，可以改变琴弦发声部分的长短。调整所挂钩码的多少，可以改变琴弦的松紧。  方法点拨：当要研究的一个物理量与另外几个物理量都有关系时，为简化和方便，先研究与其中一个量的关系，而要控制其余几个量不变。这种方法叫控制变量法。 三、进行实验和收集证据 1．研究音调与弦长的关系： (1)在滑轮下方挂N个钩码（三、四个即可），用塑料三角尺拨动AB之间的琴弦；弦线振动将听到清晰的乐音，记住这个音调。 (2)减小A、B之间弦线的长度，并拨动弦线。注意每次听到声音的音调将 。 (3)增大A、B之间弦线的长度，并拨动弦线。注意每次听到声音的音调将 。 2．研究音调与弦松紧程度的关系： (1)使AB间弦线的长度保持不变，滑轮下面的钩码仍是N个，拨动弦线，记住这时的音调。 (2)逐渐增加滑轮下面的钩码数。拨动弦线，注意每次听到的声音音调的变化。发现音调升高时，滑轮下面的钩码个数将 。 3．研究音调与弦线粗细的关系： (1)使A、B两点间的弦线为适当长，在滑轮下方仍挂N个钩码，拨动张紧的弦线。记住这时的音调。 (2)再换用较粗和较细的弦线，在滑轮下面的依然悬挂N个钩码，拨动张紧的弦线。记住这时的音调。发现弦线越粗，音调越 。 4．研究弦线的材料对音调的影响： 取两根粗细相同，但材料不同的弦线，如一根尼龙丝，一根钢丝，保持A、B间的距离相同，滑轮下面的钩码也相同，比较它们发出声音的音调。 四、分析与论证 根据上述探究，可以初步知道： （1）保持弦线的粗细和松紧程度相同，发音部分的弦线越长，音调越 。 （2）保持弦线的粗细和发声部分的长度相同，弦线越紧，音调越 。 （3）保持弦发声部分的长度和松紧程度相同，弦线越细，音调越 。 （4）保持弦线的长度、粗细和松紧程度相同，弦线发出声音的音调还与 有关。 五、实验结论 对于弦乐器，音调的高低主要取决与弦的 、 、 、 。 六、评估与交流 1．观察二胡、琵琶、小提琴等弦乐器，看看这些弦乐器是怎么样调节弦的长短和松紧的？乐器上安装了几根弦？粗细程度怎么样？实际拉、弹一下，听听弦乐器发出的音调的高低是否和实验探究的几个因素相一致？ 2．用嘴对着一个空瓶子的瓶口吹气，会引起瓶内空气柱的振动而发出声音。取五只相同的瓶子分别装入深度不同的水，用嘴分别对着五只瓶口吹气。 （1）你听到声音的音调相同吗？为什么？你能得到什么结论？ （2）应用你的结论，说明吹笛子时用手指堵住笛孔能产生不同音调的声音的道理。 (责任编辑：admin) |