“声”的研究方法荟萃

《物理课程标准》要求，在突出科学探究内容的同时，重视研究方法的指导，使学生在进行科学探究、学习物理知识的过程中，逐渐拓宽视野，初步领悟到科学研究方法的真谛.下面就针对“声现象”一章用到的一些科学方法进行剖析.

一、归纳法

由观察或实验得到现象、数据，然后分析物理现象的共同点和不同点或分析数据的规律，通过综合、概括，提炼出物理规律或结论的思想方法.

例1如图1所示的这些现象说明：正在发声的物体都在.

解析：题中三种现象的共同特点是：正在发声的物体都能引起其他物体的振动，说明声音是由物体的振动产生.

答案：振动

二、转换法

鼓面的振动同学们不容易观察到，实验中在鼓面上放些碎纸片，因此我们说因碎纸片在振动而推知鼓面在振动.这种将不容易直接观察的细微现象，通过某种方式转化成直观、形象的现象表现出来，这种转换思想也是常用的一种方法.

例2如图2所示，在演示声音是由物体振动引起的实验中，将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球，小球被多次弹开.在此实验中小球的作用是（ ）

（A） 使音叉振动时间延长

（B） 使音叉振动尽快停下来

（C） 把音叉的微小振动放大，便于观察

（D） 使声波多次反射形成回声

解析：振动的音叉发出声音，音叉的振动不易被观察到，而兵乓球在实验中的作用就是将不易观察到的音叉振动转化为能直接观察到的兵乓球的弹起现象.

答案: （C）

三、科学推理法

在目前的实验装备水平或实验条件无法直接实验得出结论的情况下，通过对比逐渐接近实验要求的若干次实验，加上人们严密的推理和猜测，从而得出正确的实验结论.

例3一天，小香同学所在的实验小组，将一手机的来电显示设为铃声和屏幕显示，然后将手机用线悬挂在真空罩中，用电话拨打该手机，并逐渐将罩中的空气抽出，手机的铃声会逐渐减小，直到只看到手机屏幕显示而听不到铃声.该实验可以证明 .

解析：把罩内的空气逐渐抽出，罩内空气越来越稀薄，所以听到的铃声越来越小.将罩中的空气抽出后，罩内没有空气变成真空时，没有传声介质，则听不到声音了.

答案：声音的传播需要介质，真空不能传声

四、类比法

根据两个研究对象之间在某些方面的相似和相同，而推出它们在其他方面也可能相似或相同的一种推理方法.

例4石头落入水中，产生的水波向四周传播；击鼓时，鼓面不断振动，引起空气的振动，空气中就形成了相间的波动，因此声音在空气中以的形式传播.

解析：水波是我们熟悉的、也是看得见的，声波是我们不熟悉的，也是看不见、摸不着的，用我们熟悉的水波与声波进行类比，从而知道声波的性质.

答案：疏密波

五、控制变量法

利用控制变量法研究一个量与几个量的关系，在进行每个步骤时，应注意保持只让被研究的变量发生改变，而其他几个量完全相同.探究响度与振幅的关系、音调与频率的关系均运用了控制变量法.

例5能歌善舞的小丽同学，在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时，在弦张紧程度相同的条件下提出以下猜想：

猜想一：发声的音调可能与弦的粗细有关；

猜想二：发声的音调可能与弦的长短有关；

猜想三：发声的音调可能与弦的材料有关；

为了检验上述猜想是否正确，她通过实验予以验证：表1是她在实验时的记录.