科學小論文——探究笛子的奧秘.doc

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1、探究笛子的奧秘摘要：笛子在生活中隨處可見，它能通過空氣柱振動發(fā)岀優(yōu)美動聽的聲音，但是笛子發(fā)聲的頻率與什么有關(guān)呢？下面，我準備了3個變量：長度，橫截面，按孔位置進行實驗。一、實驗目的探究笛子發(fā)聲的頻率與什么有關(guān)。二、實驗猜想笛子發(fā)聲的頻率與笛子的空氣柱長度(在筒咅作5吹“7吋，吹孔到第一個按■孔的距離)，內(nèi)徑，按孔位置(從全按住到全放開，從下向上松手指)有關(guān)?？諝庵L度越長，發(fā)聲頻率就明顯越高；內(nèi)徑增大，笛子發(fā)聲的頻率變低；(從上向下)按的孔越多，發(fā)聲頻率就越低。三、實驗準備器材:兩根空氣柱長度相等的笛了，兩根橫截面積相等的笛子，頻率測量器四、實驗過程1.笛子發(fā)聲的頻率與空氣柱長度的

2、實驗(1)先準備兩只橫截面相同的笛子和頻率測量工具；(2)讓兩只笛子在筒咅作5吹V,測出頻率，做三次;■(3)記錄數(shù)據(jù)，如下。實驗第次空氣柱長第1次第2次第3次平均值15.2cm842.21Hz835.77Hz842.21Hz840.06Hz13.4cm1020.93Hz1033.81Hz1021.99Hz1025.58Hz2.笛子發(fā)聲的頻率與內(nèi)徑的實驗(1)先準備兩只空氣柱長度相同的笛子和頻率測量工具;(2)讓兩只笛子在筒音作5吹訂，測出頻率，做三次；■(3)記錄數(shù)據(jù)，如下。^實驗第次內(nèi)徑第1次第2次第3次平均值1.25cm868.17Hz861.74Hz863.03Hz864.

3、31Hz1.60cm859.34Hz858.07Hz860.52Hz859.31Hz1.笛子發(fā)聲的頻率與按孔位置的實驗（1）先準備一只笛子和頻率測量工具；（2）讓一只笛子在筒音作5吹測出頻率，做三次;■（3）記錄數(shù)據(jù)，如下。^孔位置實驗第次'全不按按第1孔按第1、2孔按第1-3孔按第1-4孔按第1-5孔全按第1次869.32784.70692.41613.15577.82518.34457.05第2次867.63781.39693.60613.86578.41521.24457.24第3次866.80781.71695.67611.70573.48521.49456.69平均值86

4、7.91782.6693.89612.90576.57520.36456.99五、實驗現(xiàn)象1、第一次實驗（笛子發(fā)聲的頻率與空氣柱長度的實驗）中，空氣柱長度越長，發(fā)聲頻率就明顯越高；2、第二次實驗（笛子發(fā)聲的頻率與內(nèi)徑的實驗）中，內(nèi)徑增大，笛子發(fā)聲的頻率也沒有太大改變；3、第三次實驗（笛子發(fā)聲的頻率與按孔位置的實驗）中，（從上向下）按的孔越多，發(fā)聲頻率就越低。六、實驗分析從實驗中我們可以看出：1、笛子發(fā)聲的頻率與空氣柱長度有關(guān)?？諝庵L度越長，發(fā)聲頻率就明顯越高；2、笛子發(fā)聲的頻率與內(nèi)徑無關(guān)；3、笛子發(fā)聲的頻率與（從上向下）按孔位置有關(guān)。（從上向下）按的孔越多，發(fā)聲頻率就越低。但是從

5、第二個實驗當中，可以看出內(nèi)徑增大，笛子發(fā)聲的頻率的確變低了一些，但并不明顯，因為對笛子發(fā)音的頻率來說，有許許多多的影響因素，我們可以從公式中進行分析，以下就是我的分析：因為空氣柱振動所產(chǎn)生的是駐波，所以頻率計算的公式是：（編號①）f=-JA“f”代表“頻率”，“V”代表“波速”，“入”代表“波長”，這個式子就解釋了駐波的發(fā)聲頻率與波速與波長有關(guān)：頻率與波速成正比，與波長成反比。所以空氣柱長度就可用下而公式計算：（編號②）L-n(—YnEN2代表“空氣柱長度”，“X”代表“波長”，”代表“屬于”，“N”代表“自然數(shù)”，n是個未知數(shù)，這個式子意思是，空氣柱的長度是半波長的非負整數(shù)倍。將

6、②變形，可得：（編號③）將①帶入③，可得:由公式可看出，頻率是與空氣柱長度成反比，與波速成正比的，與內(nèi)徑無關(guān)。七、實驗結(jié)論1、笛子發(fā)聲的頻率與空氣柱長度有關(guān)。空氣柱長度越長，發(fā)聲頻率就明顯越咼；2、笛子發(fā)聲的頻率與內(nèi)徑無關(guān)；3、笛子發(fā)聲的頻率與（從上向下）按孔位置有關(guān)。（從上向下）按的孔越多，發(fā)聲頻率就越低。