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  • 更新 2022-09-04
  • 科目 物理
  • 题型 解答题
  • 难度 中等
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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 70 Hz 以内)的测量值可以认为是相等的。

实心铝棒

铝棒长度 L / × 10 - 2 m

横截面积 S / × 10 - 5 m 2

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 - 5 m 2 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 1 L 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 - 2 m

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  

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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