科学小论文——探究笛子的奥秘.doc

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1、探究笛子的奥秘摘要：笛子在生活中随处可见，它能通过空气柱振动发岀优美动听的声音，但是笛子发声的频率与什么有关呢？下面，我准备了3个变量：长度，横截面，按孔位置进行实验。一、实验目的探究笛子发声的频率与什么有关。二、实验猜想笛子发声的频率与笛子的空气柱长度(在筒咅作5吹“7吋，吹孔到第一个按■孔的距离)，内径，按孔位置(从全按住到全放开，从下向上松手指)有关。空气柱长度越长，发声频率就明显越高；内径增大，笛子发声的频率变低；(从上向下)按的孔越多，发声频率就越低。三、实验准备器材:两根空气柱长度相等的笛了，两根横截面积相等的笛子，频率测量器四、实验过程1.笛子发声的频率与空气柱长度的

2、实验(1)先准备两只横截面相同的笛子和频率测量工具；(2)让两只笛子在筒咅作5吹V,测出频率，做三次;■(3)记录数据，如下。实验第次空气柱长第1次第2次第3次平均值15.2cm842.21Hz835.77Hz842.21Hz840.06Hz13.4cm1020.93Hz1033.81Hz1021.99Hz1025.58Hz2.笛子发声的频率与内径的实验(1)先准备两只空气柱长度相同的笛子和频率测量工具;(2)让两只笛子在筒音作5吹订，测出频率，做三次；■(3)记录数据，如下。^实验第次内径第1次第2次第3次平均值1.25cm868.17Hz861.74Hz863.03Hz864.

3、31Hz1.60cm859.34Hz858.07Hz860.52Hz859.31Hz1.笛子发声的频率与按孔位置的实验（1）先准备一只笛子和频率测量工具；（2）让一只笛子在筒音作5吹测出频率，做三次;■（3）记录数据，如下。^孔位置实验第次'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、实验现象1、第一次实验（笛子发声的频率与空气柱长度的实验）中，空气柱长度越长，发声频率就明显越高；2、第二次实验（笛子发声的频率与内径的实验）中，内径增大，笛子发声的频率也没有太大改变；3、第三次实验（笛子发声的频率与按孔位置的实验）中，（从上向下）按的孔越多，发声频率就越低。六、实验分析从实验中我们可以看出：1、笛子发声的频率与空气柱长度有关。空气柱长度越长，发声频率就明显越高；2、笛子发声的频率与内径无关；3、笛子发声的频率与（从上向下）按孔位置有关。（从上向下）按的孔越多，发声频率就越低。但是从

5、第二个实验当中，可以看出内径增大，笛子发声的频率的确变低了一些，但并不明显，因为对笛子发音的频率来说，有许许多多的影响因素，我们可以从公式中进行分析，以下就是我的分析：因为空气柱振动所产生的是驻波，所以频率计算的公式是：（编号①）f=-JA“f”代表“频率”，“V”代表“波速”，“入”代表“波长”，这个式子就解释了驻波的发声频率与波速与波长有关：频率与波速成正比，与波长成反比。所以空气柱长度就可用下而公式计算：（编号②）L-n(—YnEN2代表“空气柱长度”，“X”代表“波长”，”代表“属于”，“N”代表“自然数”，n是个未知数，这个式子意思是，空气柱的长度是半波长的非负整数倍。将

6、②变形，可得：（编号③）将①带入③，可得:由公式可看出，频率是与空气柱长度成反比，与波速成正比的，与内径无关。七、实验结论1、笛子发声的频率与空气柱长度有关。空气柱长度越长，发声频率就明显越咼；2、笛子发声的频率与内径无关；3、笛子发声的频率与（从上向下）按孔位置有关。（从上向下）按的孔越多，发声频率就越低。