Question

19．微风吹过，金属管风铃发出悦耳的声音，小明想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系．他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管，将它们用细线悬挂，敲击后，测出各自发出声音的频率

编号	长度/cm	直径/cm	频率/Hz
1		1.50	2131
2	31.00	2.00	1284
3	48.50	2.50	656

（1）用刻度尺测量1号管长度如图1所示，读数是22.20cm（下端已对齐“0”刻度）
（2）三根管中音调最低的是3号．（填编号）
（3）根据表中数据，能否得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论？请说明你的理由．
答：不能（能/不能）； 理由：没有控制变量．
（4）小明发现悬挂的金属管发出声音时在做有规律的摆动，认为金属管发出的声音是由于摆动所产生的．小明设计一简单的实验来检验自己的想法．实验方案：取一根金属管轻轻摇动，听其是否发出声音；判断方法：若金属管没发出声音，说明金属管发声不是因为摆动产生的．
（5）小李在小明实验开始时用停表记录了实验时间，如图2所示时间为281.9s．

Answer 1

分析 （1）刻度尺相邻刻度线间的距离是刻度尺的分度值；由图示刻度尺确定分度值再去读数．起始端从零开始，要估读到分度值的下一位．
（2）音调由声音的频率决定，频率越大，音调越高，频率越小，音调越低．
（3）探究频率与管子长度、直径的关系应应用控制变量法．
（4）把金属管悬挂起来，让其摆动，听管子是否发出声音，根据管子能否发声，然后分析答题．
（5）读取停表的示数，首先要知道大表盘和小表盘的分度值，然后看指针在什么位置，从而得出示数．

解答 解：（1）由图示刻度尺可知，刻度尺的分度值为1mm，起始端从零开始，要估读到分度值的下一位，因此1号管的长度为22.20cm．
（2）由表中实验数据可知，3号管子的频率最小，所以3号管子的音调最低．
（3）探究管子发出的声音的频率与管子长度、直径的关系应采用控制变量法；由表中实验数据可知，实验中没有控制管子的长度相同而直径不同、或管子的长度不同而直径相同，即没有采用控制变量法，所以不能根据表中实验数据得出实验结论．
（4）把金属管悬挂起来，让其摆动，听管子是否发出声音，若能听到其发声，则说明声音是由摆动产生的，如果不能听到其发声，说明金属管发声不是因为摆动产生的．
（5）停表中的小表盘是以分钟为单位的，每一格表示0.5分钟；大表盘是以秒为单位的，每一小格表示0.1s；图2所示时间为4min41.9s即281.9s．
故答案为：（1）22.20；（2）3；（3）不能； 没有控制变量；（4）金属管发声不是因为摆动产生的；（5）281.9s．

点评 本题考查了刻度尺的使用、判断音调的高低、实验数据分析等问题，知道音调的决定因素、应用控制变量法分析表中实验数据即可正确解题．