“用硬纸片拨动木梳的齿”实验真的能证明音调与声源震动的频率有关吗.docx

“用硬纸片拨动木梳的齿”真的能证明音调与声源震动的频率有关吗

昨天我做作业时，对下面这道题目产生一些疑问：
用一张硬卡片先后快拨和慢拨木梳的齿，听到卡片声音发生变化，这个实验用来探究（ ）
A音调是否与声源振动频率有关
B声音能否在空气中传播
C声音能否在固体中传播
D声音传播是否需要时间
（《物理基础训练》八年级上册）
我当时的第一感觉是选A选项，但又想起老师说过：“同一物体振动的频率基本上是固定的”，这就让我有点迷糊了。那到底是没有正确答案，还是老师讲错了呢？一阵思索后，我还是觉得做实验来验证较为稳妥。
我在家里找到一把木梳子和一把牛角梳子，初步做了一下实验。我先用卡片慢慢地从木梳子的齿上滑过，然后再用卡片快速地从木梳子上滑过。我发现第一次听到的声音是不连贯的，而第二次听到的声音是较连贯的，但它们的音调似乎是差不多的。于是我又用牛角梳子重复做了一次，得到的结论是一样的。所以我认为老师讲的是正确的，这道题目没有答案。
我将我的实验过程和结论告诉了物理老师。老师听后非常高兴，对我大加夸奖说我具备当一名科学家的潜质，要求我和科学兴趣小组其他成员一起完善这个实验，并且说办公室电脑里安装了专门的音频录制和分析的软件“Audacity”，可以通过它获得确切的实验数据。我真是太高兴了！
每周二的中午是我们科学实验小组成员进行实验的时间，这次当我们来到了活动室时，老师已经在那里打开了电脑。我们首先熟悉了“Audacity”这个软件的使用方法，然后每个人对着麦克风发出了自己的声音。声音录制到电脑后，我们发现每个人的声音的评率和音色都不一样。总的来说男同学的音调低于女同学的，同一个人即使所发音的音调不同，但音色是固定的。下图是我发“啊”音时对应波形：
有了对“Audacity”这个软件的初步体验后，我们对于下面的实验信心大增。
接着，我们开始了做“测试拨梳子的声音音频”的实验。

慢慢拨动梳子齿产生的声音

快速拨动梳子齿产生的声音：

通过对比分析多次试验可以看出，整个声音由多段波形组成，段数与梳子的齿数相吻合，每一个波形对应拨动一个梳子齿产生的振动。而每段之间的间隔长短又与拨动梳子的快慢有直接关联：拨动得越快，则间隔越短，否则相反。遗憾的是由于精确度不够，无法测试每段波形的具体的频率大小。但是可以认定：梳子齿振动的频率与拨动的快慢没有任何关系。这与“弹钢琴时，声音的频率与每个按键有关，而与琴师按键的快慢无关”是一个道理。
通过这次实验，我们更加觉得很多东西不是想当然的，是需要我们用实验来验证的。我们将更加坚信怀疑精神和探究精神。