有關聲學題的錯例分析
2007-12-31 00:00:00繩長建
物理教學探討 2007年24期
同學們在解聲學題時，常會因為概念不清、忽視條件或考慮不周等原因而錯解題目。錯了不要緊，要緊的是找到錯因。下面通過幾題分析，幫助大家提高分析和解決問題的能力。
1 概念不清
有些同學對概念的認識模糊不清，似懂非懂，張冠李戴，造成錯解題。
例1 關于聲音，下列說法中正確的是（ ）
A.我們能區分出小提琴和二胡的聲音，是因為它們發出聲音的音調不同。
B.我們無法聽到蝴蝶飛過的聲音，是因為它發出聲音的響度太小。
C.敲鑼時用力越大，它發出聲音的響度越大。
D.歌唱演員引吭高歌，其中的“高”是指音調高。
錯解：A、B、D。
錯解分析 錯解者混淆了音調、響度和音色。我們能區分出小提琴和二胡的聲音是因為它們的音色不同，而不是音調不同，故選項A是錯誤的。蝴蝶飛行時振動的頻率小，音調低，故選項B錯誤。引吭高歌中的“高”指的是響度，而不是音調，故選項D也是錯誤。敲鑼時用力越大，鑼振動的幅度越大，響度越大，故選項C正確。
2 審題不清
當同學遇到較為簡單的問題時，就會馬虎大意，不認真去審題造成錯解。
例2 能說明“液體可以傳播聲音”的事例是（ ）
A.我們能聽到打在雨傘上的“嗒嗒”聲。
B.我們聽到樹枝上小鳥的“唧喳”聲。
C.將要上鉤的魚被岸邊的說話聲嚇跑。
D.人在小溪邊聽到“嘩嘩”的流水聲。
錯解：D。
錯解分析 這是審題不清所犯的錯誤，把選擇能說明“液體可以傳播聲音”的事例，誤認為選擇能說明“液體可以產生聲音”的事例。雨滴打在雨傘上的“嗒嗒”聲、小鳥的“唧喳”聲、“嘩嘩”的流水聲都是由空氣傳播的；只有將要上鉤的魚被岸邊的說話聲嚇跑是說明空氣、泥土、水都能傳聲，故應選C。
3 以偏概全
解題時由于審題不嚴，思維粗疏，忽視條件，以偏概全，造成錯解。
例3 如圖所示，8個相同的水瓶中灌入不同高度的水，敲擊它們，可以發出“1、2、3、4、5、6、7、i”的聲音來。這些聲音產生的原因和決定音調的因素分別是（ ）
A.水振動，水的高度。
B.水振動，瓶內空氣柱的高度。
C.瓶內空氣振動，水的高度。
D.瓶和水的振動，瓶內水的高度。
錯解：C。
錯解分析 錯解的同學認為瓶內灌入的水的高度不同，敲擊它們時，發出的聲音就不同。事實上，瓶子發聲是由于瓶內水和瓶子振動所致，瓶子里的水越少，則振動的頻率就越高，音調就越高；另外敲擊瓶子發出聲響的時候，若用手握住瓶的外側，此時聲音明顯減弱，這證明瓶子也在振動。故答案選D。
4 人云亦云
多數同學在做題時，喜歡對“參考答案”，認為答案總是對的，理解不透徹而造成錯誤。
例4 北宋時代的沈括在他的著作《夢溪筆談》中記載著這樣的情景：行軍宿營，士兵枕著牛皮制的箭筒睡在地上，能及早聽到夜襲的敵人的馬蹄聲。這主要是因為（ ）
A.固體傳聲比空氣快。
B.固體傳聲比空氣好。
C.牛皮箭筒起了共鳴作用。
D.士兵睡在地上睡不著覺。
錯解：A。
錯解分析 若夜襲敵人距宿營地10km遠（聲音在空氣中傳播能量損失大，相距太遠，人耳是不可能聽到通過空氣傳來的馬蹄聲的）。空氣中聲速為340m/s，土地中聲速約為3 000m/s。
聲音在空氣中傳播時間t空=s/v=29.4s，在土地中傳播需t土=s/v=3.3s。
若兩種介質傳來的聲音士兵都能聽到，前后兩次聲音的時間間隔為Δt=t空-t土=29.4s-3.3s =26.1s。提前26.1s聽到夜襲敵人的馬蹄聲，對于士兵做好戰斗準備是微不足道的。那么士兵為什么要這樣做呢？這是因為固體傳聲不僅比空氣快，而且比空氣好，聲能損失小。題中的“及早”應理解為：當士兵還聽不到空氣傳來的馬蹄聲時，就已經聽到了通過大地傳來的馬蹄聲了。故應選B。
注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。
