采用"圓柱管——活塞輻射器式"聲負(fù)載共振腔模型來描述該現(xiàn)象中的水瓶,基于流量守恒、聲阻抗的轉(zhuǎn)移等原理推導(dǎo)得到了填充水瓶過程中頻率隨時(shí)間的非線性上升的關(guān)系;振幅取局部極大值的頻率分量成奇數(shù)倍的關(guān)系;研究還發(fā)現(xiàn),在填充水瓶的管道傳聲的過程中存在一個(gè)截止頻率,即人耳能夠清晰聽到的最高頻率,且該截止頻率與共振腔的橫截面半徑成反比.通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,頻率的隨時(shí)間上升的趨勢與理論預(yù)測符合較好,上述奇數(shù)倍關(guān)系得以定量驗(yàn)證.此外,實(shí)驗(yàn)上還探究了溫度的不同對聲音的整體性質(zhì)的影響,結(jié)論表明,當(dāng)用溫度更高的水填充水瓶時(shí),所形成的聲音頻率分布更廣. 

【文章來源】：物理實(shí)驗(yàn). 2020,40(01)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

水瓶理論模型示意圖

水瓶示意圖

實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]縮口容器注水過程中發(fā)聲頻率變化規(guī)律的探究[J]. 張懷華.  湖南中學(xué)物理. 2019(09)
[2]PDCA引導(dǎo)下的CUPT科研先修訓(xùn)練[J]. 翁雨燕,董裕力,方亮,高雷.  物理實(shí)驗(yàn). 2019(06)
[3]盛水玻璃杯共振頻率的研究[J]. 戴詩琪,林美妤,鄧欣,黃敏,趙蕓赫.  物理通報(bào). 2018(05)
[4]振蕩“星形”水滴的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 陳玥,周子淇,林美妤,黃敏,馬宇翰,趙蕓赫.  物理實(shí)驗(yàn). 2017(11)
[5]CUPT競賽中探究性物理問題的解決研究[J]. 趙蕓赫,劉珊珊,李春密,梁穎.  物理教師. 2016(09)
[6]中國大學(xué)生物理學(xué)術(shù)競賽及其對培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的作用[J]. 李川勇,王慧田,宋峰,劉玉斌,孫騫.  大學(xué)物理. 2012(05)



本文編號(hào)：3085996