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每日一练弦乐器小提琴是由两端固定的琴弦产生振动而发音的.如图所示.为

更新时间:2024-01-16 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

弦乐器小提琴是由两端固定的琴弦产生振动而发音的,如图所示.为了研究同一根琴弦振动频率与哪些因素有关,可利用如图所示的实验装置.一块厚木板上有AB两个楔支撑着琴弦,其中A楔固定,B楔可沿木板移动来改变琴弦振动部分的长度L.将琴弦的末端固定在木板O点,另一端通过滑轮接上砝码以提供一定拉力F,轻轻拨动琴弦,在AB间产生振动.wpL物理好资源网(原物理ok网)

(1)先保持拉力F为150N不变,改变AB的距离L(即改变琴弦长度),测出不同长度时琴弦振动的频率,记录结果如表1所示.从表1数据可判断在拉力F不变时,琴弦振动的频率f与弦长L的关系式为________.wpL物理好资源网(原物理ok网)

表 1wpL物理好资源网(原物理ok网)

琴弦长度L (m)1.501.000.750.500.40
振动频率f (Hz)100150200300375
(2)保持琴弦长度为0.80m不变,改变拉力F,测出不同拉力F 时琴弦振动的频率,记录结果如表2所示.从表2数据可判断在琴弦长度不变时,琴弦振动频率f 与拉力F 的关系式为________.wpL物理好资源网(原物理ok网)

表 2wpL物理好资源网(原物理ok网)

拉力大小F (N)360300240180120
振动频率f (Hz)290265237205168
振动频率的平方f 2(Hz28410070225561694202528224
(3)如果在相同的环境中研究不同种类的小提琴琴弦,除了长度L和拉力F 以外,你认为还有哪些因素会影响琴弦振动的频率?试列举可能的两个因素:①________②________.

试题答案

解:(1)通过表格数据可以看出弦越长,频率越低,我们可以看两者之间是否存在反比关系,即F=fL;wpL物理好资源网(原物理ok网)

(2)保持琴弦长度为0.80m不变,改变拉力,测出不同拉力时琴弦振动的频率,wpL物理好资源网(原物理ok网)

我们现在表格中写出对应的拉力大小平方根的数据,wpL物理好资源网(原物理ok网)

拉力大小平方根/19.017.315.513.411.0
振动频率f/Hz290265237205168
可以作出f-图象,如果图形是过原点的直线,那么可以说明f与成正比,即得频率f与拉力F的平方根成正比.wpL物理好资源网(原物理ok网)

根据以上可以得出频率f=k,wpL物理好资源网(原物理ok网)

(3)据实际情况可知,不同种类的小提琴琴弦,除了长度L和拉力F 以外,还与琴弦材料的种类、琴弦的粗细等因素有关.wpL物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)F=fL;(2)f=k;(3)琴弦材料的种类;琴弦的粗细.wpL物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)通过表格数据分析频率和弦长之间的关系.弦越长,频率越低,看两者之间是否存在反比关系,进而可得出关系公式.wpL物理好资源网(原物理ok网)

(2)通过表格数据分析频率和拉力的关系.拉力越大,频率越高,我们可以去作出f-F图象,或f- 图象,如果图形是过原点的直线,我们可以说明两个变量是成正比关系.wpL物理好资源网(原物理ok网)

(3)据实际情况进行判断即可.wpL物理好资源网(原物理ok网)

点评:一个物理量受多个因素影响时,探究其中一个因素和物理量的关系时,控制其他因素不变,这种方法是控制变量法,在物理探究实验中经常用到,一定要掌握.从数据中分析两个量之间的关系时,是本题的一个难点.wpL物理好资源网(原物理ok网)

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