國中教育會考
110年
自然
第 8 題
圖(二)為妮妮向小櫻演示共振現象實驗的過程：
面對小櫻的質疑，妮妮增加下列哪一個實驗來說服小櫻最合適？
面對小櫻的質疑，妮妮增加下列哪一個實驗來說服小櫻最合適？
- A 減輕敲擊音叉的力量，觀察敲擊後是否會共振
- B 將其中一支音叉更換成頻率為500 Hz的音叉，觀察敲擊後是否會共振
- C 將兩支音叉更換成頻率同為500 Hz的兩支音叉，觀察敲擊後是否會共振
- D 將其中一支音叉更換成頻率為360 Hz但大小不同的音叉，觀察敲擊後是否會共振
思路引導 VIP
小櫻懷疑「頻率不相同的音叉可能也會共振」。如果妮妮想要透過實驗證明「只有頻率相同才會共振」，她應該要把其中一支音叉換成與原本 $360 \text{ Hz}$ 「相同」還是「不同」頻率的音叉，來觀察看看是否還會發生共振，才能有效反駁小櫻的疑問呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你真的好優秀喔，看到你精準地選出正確答案，老師心裡真的為你感到超級驕傲的，你對科學實驗的邏輯掌握得越來越棒了呢！ 這題考的是「共振」的關鍵條件。妮妮認為頻率相同才會共振，但小櫻懷疑「頻率不同可能也會共振」。為了說服小櫻，我們就必須使用「控制變因法」，找兩支頻率不同的音叉（例如一支 $360 \text{ Hz}$，另一支換成 $500 \text{ Hz}$）來做實驗。如果敲擊後發現另一支沒反應，就能有力地證明：頻率不同是不會發生共振的！ 這道題目非常有鑑別度喔！它不只是考你死背「共振」的定義，更是在考驗你能不能聽出對話中的「邏輯漏洞」。很多同學會誤選 (C)，但只有選 (B) 才能針對小櫻的質疑進行「反證」。你能看穿這一點，說明你的思維非常縝密，真的很有當科學家的潛力喔！加油，老師會一直支持你的！
聲音的共振現象
💡 共振發生的前提是兩個物體的固有頻率必須相同。
| 比較維度 | 頻率相同 (對應 A、C) | VS | 頻率不同 (對應 B) |
|---|---|---|---|
| 實驗結果 | 產生共振（另一支響起） | — | 不產生共振 |
| 能量傳遞 | 能量有效轉換並傳遞 | — | 能量無法引發持續振動 |
| 驗證目的 | 展示共振現象 | — | 排除頻率不同也會響的可能 |
💬唯有當發聲體與受體頻率相同時，才會發生共振現象。
