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【某兴趣小组计划探究“铝棒的发声”.同学们使用一根表面光滑的实心铝棒,一只手捏住铝棒的中间部位,另一只手的拇指和食指粘少许松香粉,在铝棒表面由手捏部位向外端摩擦,可以听】
1人问答
问题描述:

某兴趣小组计划探究“铝棒的发声”.同学们使用一根表面光滑的实心铝棒,一只手捏住铝棒的中间部位,另一只手的拇指和食指粘少许松香粉,在铝棒表面由手捏部位向外端摩擦,可以听见铝棒发出声音,而且发现在不同情况下铝棒发声的频率是不同的,为了探究铝棒发声频率的影响因素,该兴趣小组找到不同规格的铝棒、虚拟示波器等器材进行探究.实验前同学们提出了以下猜想:

猜想A:铝棒发声的频率可能和铝棒的横截面积有关

猜想B:铝棒发声的频率可能和铝棒的长度有关

猜想C:铝棒发声的频率可能和手捏铝棒的部位有关

为了验证猜想A,同学们选择4根铝棒,每次均捏住铝棒的中间部位,由手捏部位向外端摩擦,实验所得的数据记录于下面的表格中,在2%的误差允许范围内(频率相差在70Hz以内)的测量值可以认为是相等的.

 实心铝棒铝棒长度L/×10-2m横截面积S/×10-5m2频率f/Hz
 1 71 2.9 3500
 2 78 2.9 3146
 3 71 5.2 3530
 4 78 11.7 3134
(1)分析表格中数据,可知铝棒的发声频率与横截面积是___的.(选填“有关”或“无关”)

(2)为了验证猜想B,同学们选择横截面积均为2.9×10-5m2的铝棒,实验所得的数据记录于下面的表格中,同学们从表中前两列数据很难得出频率f与长度L之间的关系,他们利用图象法处理数据,画出了频率f与长度的倒数1L的关系如图所示,分析可知发生频率f与铝棒的长度L的关系是___.

 实心铝棒铝棒长度L/×10-2m 频率f/Hz铝棒长度倒数1/L(m-1)
 1 50 5000 2
 2 71 3500 1.4
 3 78 3146 1.28
 4 91 2700 1.1
 5 105 2375 0.95
(3)同学们又通过实验探究了铝棒发声的频率和手捏铝棒部位的关系,在实验过程中,有同学们将发声的铝棒一端插入水中,可以看到___现象,有同学用手迅速握住正在发声的铝棒,可以听见声音很快衰减,原因是___.

贾庆山回答:
  (1)由表格中的信息可知,当铝棒长度都为0.71m时,横截面积不同,频率为3500hHz和3530Hz,由于这两个频率在2%的误差允许范围内(频率相差在70Hz以内),故频率是相同的,故结论为:铝棒的发声频率与横截面积是无关的;   (2)由图象可知,频率f与长度的倒数1L
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