初二物理小常识：水瓶发声问题的探究(2)
http://www.newdu.com 2025/01/20 10:01:38 新东方 佚名 参加讨论
学生乙：我们可以用实验来验证! 怎么个验证法?你说我做好吗? 学生乙：先将8个空的啤酒瓶子放到桌子上一字摆开，再在瓶内注入不等量的水，从左到右，瓶内注入的水逐渐增多，最后用筷子从左到右依次敲击瓶口，同时用耳朵仔细听，就能辨别音调的高低。 多么清晰的表白!我为我有这样的学生而深感自豪!我提高了声音的分贝，说：我从左到右连续敲瓶口三遍，请同学们仔细听。 有了答案的请举手回答!话音刚落，每一个学生都举起了手。 音乐委员：依次敲击瓶口，瓶内的水越多，音调越低。 第二个问题已经解决，那么，第三个问题呢? 3.随着瓶内水的增多，敲瓶发声的音调和吹瓶发声的音调变化又有何不同呢? 学生丙：可以采用乙的方法，先将8个空的啤酒瓶子放到桌子上一字摆开，再在瓶内注入不等量的水，从左到右水越来越多，最后用嘴从左到右依次吹瓶口，同时用耳朵仔细听，就能辨别音调的高低。 OK，请你上台演示好吗? 吹瓶发声的音调跟水的多少是什么关系?班上的一位小歌手马上站了起来。 小歌手：吹瓶发声时，瓶内水越多，音调超高! 随着瓶内水的增多，敲瓶发声的音调变化和吹瓶发声的音调变化为什么相反呢?原来，敲瓶发声主要是瓶子本身震动产生的，音调的变化跟玻璃的长短、粗细有关;而吹瓶发声主要是瓶内空气柱震动产生的，音调的变化跟空气柱的长短有关。 可见，探究性的习题，一定要动手探究，才能得到准确的答案。 四、结论 1.敲瓶发声主要是瓶子本身震动产生的。 2.敲瓶发声的音调随着瓶内水的增多而变低。 3.随着瓶内水的增多，吹瓶发声的音调随着瓶内水的增多而变高。 五、应用 例1 某同学用5只粗细相同而高矮不同的瓶子做如下实验：如图1所示，用嘴分别对着5 只瓶口吹气，发现瓶子越高，发出的音调越低。由此现象，你认为： (1)嘴对5只瓶口吹气，5只小瓶均发出声音的原因是什么? (2)5只小瓶产生不同音调的原因是什么? 
解析：首先明确本题中研究的对象是参与振动的瓶中的空气柱。而我们知道：一个物体质量越小、绷得越紧、长度越短、截面积越细，它的振动频率就越高，因而音调也就越高。按从左到右的顺序来看，参与振动的空气柱越来越短，因而音调越来越高。这种现象的一个应用就是吹笛子(如图2)。笛子能奏出不同音调的声音，就是由于吹气引起笛腔中空气柱振动。吹笛时，用手指堵住不同的笛孔来改变空气柱的长度，从而改变空气柱振动的快慢，进而改变音调的高低。 答案：(1)由瓶内空气柱的振动产生的。(2)由于空气柱的长短不同，空气柱振动的频率不同。 例2 如图3，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_____，如果用嘴向瓶口吹气，则逐渐变_____。 
解析：这是“音乐水杯”实验。敲击时，研究的对象是参与振动的瓶子和水柱。从左到右看，水柱的长度逐渐变长，因而频率降低，音调降低。而吹气时，研究的对象变为液面上方的空气柱，从左到右看，空气柱的长度越来越短，因而音调越来越高。 答案：音调 低 高 例3 如图4，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? 
解析：这种现象我们叫做“暖水瓶唱歌”。我们关注的对象是瓶里的空气柱。“暖水瓶唱歌”的道理很简单：灌水的时候，瓶里的空气受到振动，发出声音，这部分空气就是声源。开始的时候里边的空气多，空气柱长，它振动起来比较慢，频率低，发出的音调也就低了，水越灌越多，空气越来越少，空气柱越来越短了，短空气柱和短琴弦一样，是急脾气，振动得快，频率高，音调也就变高了。 (责任编辑：admin) |