Question

16．物理是一門以實驗為基礎的學科，利用身邊的簡單器材也能進行一些簡單的實驗探究．假如你的鉛筆盒里有鋼尺1把、三角板1套、鉛筆1支、相同的中性筆2支、量角器1只、圓規(guī)1只，請你從這些“器材”中挑選其中一些，進行兩個物理學方面問題的探究．
探究一：器材：鋼尺
探究問題：聲音音調(diào)和頻率的關系
研究二：器材：鋼尺
探究問題：聲音響度與振幅的關系．

Answer 1

分析 本題可以從多個角度進行分析，比如：
①力學：用力按壓鋼尺，使其發(fā)生形變，來探究力的作用效果；
②聲學：將鋼尺一端固定在桌子上，然后用手扳動桌外部分的鋼尺，然后改變桌外鋼尺的長度，重復上面的操作，可探究音調(diào)和頻率的關系．
③用不同的力扳動鋼尺，使其以不同的振幅發(fā)聲，重復上面的操作，可探究聲音響度與振幅的關系．
④選用鉛筆，可探究壓力的作用效果與受力面積的關系．

解答 解：給定了一把鋼尺，可從比較熟悉的力學和聲學中選擇相關的實驗．
①力學：如圖所示的方法，用力壓露出桌外的鋼尺部分，鋼尺的形狀發(fā)生了改變，說明了力可以改變物體的形狀．
②聲學：按如圖的方式，用手扳動鋼尺使其振動；然后改變鋼尺露出桌面的長度，再用相同的力扳動鋼尺；
在兩次實驗中，鋼尺露出桌面的長度不同，導致了振動的頻率不同，從而使兩次實驗中鋼尺發(fā)聲的音調(diào)不同，所以可以得到聲音音調(diào)和頻率的關系．
③用不同的力扳動鋼尺，使其以不同的振幅發(fā)聲（如圖所示），在兩次實驗中，鋼尺露出桌面的長度相同，用不同的力扳動鋼尺，導致了振動的幅度不同，從而使兩次實驗中鋼尺發(fā)聲的響度不同，所以可以得出探究聲音響度與振幅的關系．
④若選用鉛筆，可用雙手的食指向中間輕輕擠壓鉛筆的兩端，會發(fā)現(xiàn)兩手指的感覺不同，與筆尖接觸的手指感覺會疼些，說明當壓力一定時，壓力的作用效果與受力面積大小有關，即受力面積越小，壓力作用效果越明顯．
故答案為：鋼尺；聲音音調(diào)和頻率的關系；鋼尺；聲音響度與振幅的關系．

點評 此題是開放題型，主要考查學生對基礎實驗的掌握情況．在描述實驗過程時，語言一定要準確，對于涉及多變量的，還需要按照控制變量的思想來進行描述．