初中物理音调与频率的关系实验

观察与思考
1.用薄塑料片在梳子的齿上划两次，第一次快些，第二次慢些，比较两次听到的塑料片振动发出的声音的差异。
2.想一想音调的高低与划得快慢之间的关系是什么？
3. 如图2，用塑料片在甲乙两把塑料梳子上用同样的快慢各划一次。这两把梳子的差异在哪里？你听到的声音是甲梳子上划过时高，还是乙梳子上划过时高？
4.音调的高低与梳齿的疏密关系如何？梳齿的疏密决定了塑料片振动的什么？
5.对比(图2)甲乙两次实验所听到的声音的音调高低，可得出一个什么结论呢？

实验原理
1.声音的高低叫音调，音调是由物体振动快慢决定的，振动频率越高，音调就越高。
2.物体在一秒内振动的次数叫频率,频率的单位是赫兹，简称赫。
 

知识与应用
1.有些动物，例如狗，猫的听觉比人灵敏，它们能听见人听不到的声音。狗能听到声 音的频率的范围为 15—20000赫兹，猫是60—65000赫兹，人只有20—20000赫。
2.频率高于20000赫的声音叫超声，在现代科学中，超声已应用到许多领域。例如：超声钻头能在工件上打出 各种形状的孔；超声可检查人体内脏器官组织是否正常；超声可测海的深度等。
3.频率低于20赫的声音叫次声，在地震，台风，核爆炸时会产生次声。人们常用 仪器接受次声用于监听几千米 以外的 核实验或海啸的发生。
4.钢琴的弦越长，越粗，发出的音调越低。琴弦越短，越细，发出的音调越高。

实验结论
转速越快，物体振动得越快，即频率越高，物体发出的声音音调越高。

实验考点
本实验是初中物理的第一个实验，在中考中出现的频率相对较高，经常以填空、选择、实验探究题形式出现，考查的知识背景就是“频率越高（大），音调越高”。但实验的出现会有多种情境。

经典考题
1. 如上图所示用硬纸片在较疏的梳子上拨动。
（1）第一次慢慢拨动，第二次快速拨动。可以听到第二次纸片发出的声音比第一次发出的声音___________。
（2）换另一把较密的梳子，用相同快慢的速度在其上拨动硬纸片,可以听到硬纸片在_______（密/疏）梳子上拨动时发出的音调高。

2. 如图所示，把钢尺平放在桌面上，使钢尺伸出桌边一部分。拨动钢尺。听它发出的声音，同时观察它的振动快慢。当钢尺振动较快时，你听到的声音比较______；当钢尺振动较快时，你听到的声音比较___________；当钢尺振动比较慢时，你听到的声音比较_____________。
 

3. 如图所示，相同的瓶子里装入了不同的水量，用棒敲击瓶子时，可发出不同音高。那么发声体是________，发出的声音音调从左至右是________。
 

观察与思考答案
1.第一次发出的声音的音调高。
2.因为塑料片的振动是梳齿的撞击所引起的。塑料片划得越快，它在单位时间里受到梳齿的撞击的次数越多，振动频率越大，发出的声音的音调就越高。
3.梳子单位长度上的齿数不同。甲梳少，乙梳多。塑料片以同样快慢划过乙梳时，发出声音的音调较高。
4.在塑料片划动快慢相同时，梳齿越密发出声音的音调越高。梳齿的梳密程度决定了塑料片振动频率的大小。
5.声音的音调高低决定于发声体振动的频率，频率越大，音调越高。

经典考题答案
1. 分析:本题是这类题目中的容易题，我们在做这类题目时，只要自己动手做一次就可以得出相应的实验结论了。第一次慢慢拨动时，声源振动的频率低，音调也就低，第二次振动快，频率高，音调也就高。而在纸片划动的快慢相同时，梳子越密，振动的频率越高，音调也就越高。
答案（1）高 （2）密
2. 分析:这个题目应属于中等难度的题目，虽然也可以通过实验来进行解决，但是实验的现象的观察是一个难点，同学们往往 对于谁振动得快谁振动得慢，分辨不清，当刻度尺露出得越多，振动得越慢，这一点，我们容易观察到，但刻度尺露出越少，振动得越快，但是越不容易观察。所以会答错。
答案：高 高 低
3. 分析:这个题目是这一部分中的难题。这个题目中用棒敲击时，振动的部分是瓶子壁，瓶子壁和水共同作用发出声音，水越多音调越低，同学们应该注意：如果我们用嘴去吹瓶子，这时，听到的声音与刚才是相反的，这是因为，吹气时，振动的部分是瓶子里面的空气，空气柱越短小，音调越高。
答案：瓶壁和水 从高到低