【分析】
这道题围绕声音的三个特性展开,解题时首先要明确音调、响度、音色各自的决定因素:音调由发声体的振动频率决定,频率越高音调越高;响度由发声体的振动振幅决定,振幅越大响度越大;音色由发声体的材料、结构决定,是区分不同发声体的核心依据。
第一小问:弹不同琴键时,不同琴键对应的琴弦振动频率不同,相同的力说明振幅相近,因此对应音调不同;用不同的力弹琴,琴弦的振动振幅发生变化,对应响度不同;钢琴和小提琴是完全不同的两类发声体,依靠音色差异就能区分。
第二小问:需要先区分不同操作下的振动物体:敲击瓶子时,振源是瓶子和瓶内的水,水越少,整体振动的质量越小,振动频率越高,音调就越高;用嘴吹瓶口时,振源是瓶内水面上方的空气柱,水越多,空气柱长度越短,振动频率越高,音调就越高,结合四个瓶子的水量差异就能得到对应结果。
【解析】
(1)用相同的力弹奏不同琴键,不同琴键对应的琴弦振动频率不同,因此钢琴发出声音的音调不同;用不同的力弹钢琴时,琴弦的振动振幅不同,因此钢琴发出声音的响度不同;钢琴和小提琴的发声材料、结构不同,发出声音的音色不同,因此可以根据音色的不同分辨两种琴声。
(2)用筷子轻轻敲击瓶身时,发声的主体是瓶子和瓶内的水,瓶内水的质量越小,瓶子和水整体振动的频率越高,音调越高,四个玻璃瓶中丁的水量最少,因此丁的音调最高;用嘴贴着瓶口吹气时,发声的主体是瓶内的空气柱,瓶内水越多,空气柱的长度越短,振动频率越高,音调越高,四个玻璃瓶中甲的水量最多,空气柱最短,因此甲的音调最高。
【答案】
(1) 音调 响度 音色 (2) 丁 甲
【知识点】
声音三要素;音调与频率关系
【点评】
本题结合真实乐器场景和自制小实验考察声学基础概念,易错点是混淆敲击瓶子和吹瓶口两种操作的振源,不少同学会误把敲击的振源当成空气柱、把吹气的振源当成水,只要明确不同操作下的振动主体,再结合频率和音调的对应关系就能顺利推导结果。
【难度系数】
0.7