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Asia-Pacific Forum on Science Learning and Teaching, Volume 9, Issue 1, Article
12 (Jun., 2008) |
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Asia-Pacific Forum on Science Learning and Teaching, Volume 9, Issue 1, Article
12 (Jun., 2008) |
Appendix B: Three examples of the hands-on experiment for the final test
Example 1 (2006)
陀螺儀(Gyroscope top)在水平軸旋轉，其左端點pivot固定，右端點可以自由運動沒有拘束，請問它會做甚麼樣的運動呢？請說明
Example 2 (2005)
念力單擺(2005)
本題組請使用材料包內之2枚鈴噹、2條長短不一細繩、衛生筷，並依先前影片示範內容動手做做看
2-1、複選題(題分4分，全答對給4分，答錯不倒扣)
有關「念力單擺」的實驗影片中，下列敘述何者正確?
A.造成擺錘搖動的原因是念力集中的能量傳遞
B.造成擺錘搖動的原因是身體局部周期性振動力的傳遞
C.擺錘會搖動是因為振動力的頻率接近單擺的自然振動頻率
D.角頻率等於 π乘以頻率
E.無論擺動幅度的大小，單擺擺動的頻率皆為一定值。
Example 3 (2005)
黃鶯笛 (2005)
本題組請利用材料包內之粗、細吸管與電工膠布，並依先前影片示範內容動手做做看
6-1、單選題(題分2分)
輕微改變幾個不同的吹管角度，有些角度比較不容易發出共鳴聲，由此結果可推測發聲的振動部位是
A. 嘴唇 B.共振管壁 C.共振管氣柱 D.吹管壁。
6-2、填空題(題分3分)
若一個兩端開口的共振管之管長為L，其可發出的最低音（稱為「基音」）之波長為＿＿＿ (填入幾個L單位)
6-3、填空題(題分4分)
若一支一端開口另一端閉口的共振管之管長為L，其可發出的最低音之波長為＿ ＿(填入幾個L單位)
6-4、填空題(題分4分)
承上題6-3，次低音（稱為「第一泛音」）之波長為 ＿ ＿(填入幾個L單位)
6-5、單選題(題分2分)
若在共振管開口端(甲)與靠近吹管的洞(乙)之間，約正好一半距離的地方再開一個洞，則可以發出的最低音的頻率比沒有開洞前A.高 B.低 C.一樣高 D.可能高也可能低，由其他因素決定。
6-6、填空題(題分4分)
在音樂中，各種可能的音的頻率之間有一定的比值才能構成適當的音階。規定這些頻率比值的律法稱為「音律」。音律有很多種，目前樂器演奏時最常用的是巴哈(Bach)發明的「十二平均律」，他將頻率相差兩倍的兩音（八度）間平均分為頻率比相等的十二個半音。但是這樣會使得八度音以外的音之間，頻率並不會構成簡單的整數比，也就不符合樂器振動時由於力學緣故而自然形成的泛音頻率比。相對而言，「純律」就可以保持音階中各音的頻率呈現簡單整數比，如下表所示：
度數
1
2
3
4
5
6
7
8
範例音名
c1
(Do)
d1
(Re)
e1
(Me)
f1
(Fa)
g1
(So)
a2
(La)
b2
(Si)
c2
Do
與基音之頻率比
1
9/8
5/4
4/3
3/2
5/3
15/8
2
若根據「純律」來討論上述一個一端開口另一端閉口的共振管可發出的聲音，則其第一泛音比「基音的八度音」（基音頻率兩倍的音）高或低幾度？
6-7、填空題(題分4分)
承上題6-6，請問基音的第二泛音將比「基音的十六度音」（基音頻率四倍的音）高或低幾度？
Please refer to website http://www.nstm.gov.tw/mechanics for questions concerning the mechanics contest held from 2005 to 2008
Copyright (C) 2008 HKIEd APFSLT. Volume 9, Issue 1, Article 12 (Jun., 2008). All Rights Reserved.
