物理-声音的音调与振动频率（敲击盛水容器）
考点：科学推理 / 物理-声音的音调与振动频率（敲击盛水容器）
问法模型：比较’敲击不同水量烧杯的音调高低’→ 用’振动主体+水量决定频率’模型：敲击时杯与水共同振动，水越多振动越慢、音调越低
推理链
- 第1步：从题干提取情境：三个相同烧杯分别装0ml（空杯）、100ml、200ml水，用玻璃棒敲击边沿，三者声音都不相同
- 第2步：应用声学规律：音调由振动频率决定，频率越高音调越高；敲击时振动主体是烧杯（连带杯内水），由官方解析’水柱高度越高则振动越慢，频率较低，音调就较低’可知水越多音调越低
- 第3步：烧杯相同→底面积相同→水柱高度由注水量决定：空杯＜100ml＜200ml，故振动频率为空杯最快、100ml次之、200ml最慢
- 第4步：空烧杯振动最快、频率最高→音调最高，与选项对照，A’敲击第一个烧杯的音调最高’符合，B、C、D均违背’水多音调低’的规律
最快解法：⚡ 口诀排除法：‘敲杯水多音调低，吹瓶水多音调高’——本题是玻璃棒’敲击’，振动的是杯+水，直接锁定水量最少的空杯音调最高，秒选A；若混淆成’吹瓶口’则会误选C
易错点
- ⚠ 与’向瓶口吹气’情形混淆：吹气时振动主体是空气柱，水越多空气柱越短、音调越高，与敲击规律相反，最易错选C
- ⚠ 忽略水量会改变振动系统的质量：误以为振动的只是玻璃杯本身，水量不影响频率而错选D
- ⚠ 混淆声音三特性：把’音调’与’响度/音色’混为一谈，误以为敲击力度相同则声音相同
母题抽象
🧩 当题干出现’敲击或吹奏盛水不同的相同容器、比较音调高低’时，先判定振动主体：敲击→容器+水振动，水多音调低；吹气→空气柱振动，水多音调高，再按水量排序即可
同类特征：三个相同的烧杯、注水量0ml/100ml/200ml递增、玻璃棒敲击边沿（而非吹气）、比较音调高低、三个烧杯声音都不相同
相关题
（暂无）
题干
桌面上有三个相同的烧杯，第一个是空烧杯，第二个烧杯内装有100ml的水，第三个烧杯内装有200ml的水。用玻璃棒敲击烧杯的边沿，发现三个烧杯被敲击的声音都不相同。则下列说法正确的是（ ）。
选项
- A. 敲击第一个烧杯的音调最高 ✅
- B. 敲击第二个烧杯的音调最高
- C. 敲击第三个烧杯的音调最高
- D. 敲击三烧杯的音调是一样的
官方解析
音调与物体振动相关，用玻璃棒敲打烧杯时，水柱高度越高则振动越慢，频率较低，音调就较低；反之，水柱高度越低振动越快，频率较高，音调较高。 本题中因为烧杯相同，所以水柱底面积相同，故水柱高度取决于注入的水量。 因此注水量越少的烧杯，其音调越高，而第一个烧杯注水量最少，故敲击第一个烧杯的音调最高。 故正确答案为A。
给定材料
（无）