八年級物理上冊 第2章 聲現(xiàn)象 第2節(jié) 聲音的特性課件 （新版）新人教版

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1、尖子生學案人教版物理 八年級上冊 第 二 章 聲 現(xiàn) 象 控 制 變 量 法 (規(guī) 律 方 法 ) 控 制 變 量 法 是 被 研 究 的 問 題 與 多 個 因 素 有 關(guān) ,研 究 和 某 一 個 因 素 的 關(guān) 系 時 ,要 控 制 其 他 因 素 不 變 .控制 變 量 法 是 初 中 物 理 實 驗 中 重 要 的 思 想 ,考 試 中 從 材料 的 選 取 、 方 案 的 設(shè) 計 、 結(jié) 論 的 描 述 、 數(shù) 據(jù) 的 分 析 等方 面 都 可 以 考 查 控 制 變 量 的 思 想 ,要 細 心 . 在 學 習 演 奏 小 提 琴 的 過 程 中 ,小 明 和 同 學 們 發(fā) 現(xiàn)

2、弦 樂 器 的 琴 弦 發(fā) 出 聲 音 的 音 調(diào) 受 很 多 因 素 的 影 響 ,他 們決 定 對 這 種 現(xiàn) 象 進 行 探 究 ,經(jīng) 討 論 后 提 出 以 下 猜 想 :猜 想 一 :琴 弦 發(fā) 出 聲 音 的 音 調(diào) 可 能 與 琴 弦 的 材 料 有 關(guān) ;猜 想 二 :琴 弦 發(fā) 出 聲 音 的 音 調(diào) 可 能 與 琴 弦 的 長 短 有 關(guān) ;猜 想 三 :琴 弦 發(fā) 出 聲 音 的 音 調(diào) 可 能 與 琴 弦 的 橫 截 面 積 有關(guān) .為 了 驗 證 以 上 猜 想 是 否 正 確 ,他 們 找 到 了 一 些 不 同 規(guī) 格的 琴 弦 ,如 下 表 :例 1編 號 琴

3、弦 的 材料 琴 弦 的 長 度/cm 琴 弦 的 橫 截 面 積/mm2 鋼 20 0.3 鋼 鋼 40 0.5 尼 龍 絲 30 0.5 尼 龍 絲 40 0.5 (1)為 了 驗 證 猜 想 一 ,應(yīng) 選 用 編 號 為 , 的 琴 弦 進 行 實 驗 . (2)為 了 驗 證 猜 想 二 ,應(yīng) 選 用 編 號 為 , 的 琴 弦 進 行 實 驗 . (3)為 了 驗 證 猜 想 三 ,小 明 選 用 編 號 為 , 的 琴 弦進 行 實 驗 ,則 表 中 缺 少 的 數(shù) 據(jù) 應(yīng) 為 cm, mm2. 解 析 琴 弦 發(fā) 出 聲 音 的 音 調(diào) 受 很 多 因 素 的 影 響 ,因此 在

4、 探 究 過 程 中 要 注 意 學 會 控 制 變 量 .(1)探 究 琴 弦 發(fā) 出聲 音 的 音 調(diào) 與 琴 弦 的 材 料 關(guān) 系 時 ,應(yīng) 該 控 制 琴 弦 的 長 度和 橫 截 面 積 相 同 ,改 變 材 料 ,即 選 擇 ;(2)探 究 琴 弦 發(fā)出 聲 音 的 音 調(diào) 與 琴 弦 的 長 度 關(guān) 系 時 ,應(yīng) 該 控 制 琴 弦 的 材料 和 橫 截 面 積 相 同 ,改 變 長 度 ,即 選 擇 ;(3)探 究 琴 弦發(fā) 出 聲 音 的 音 調(diào) 與 琴 弦 的 橫 截 面 積 關(guān) 系 時 ,應(yīng) 該 控 制 琴弦 的 材 料 和 長 度 相 同 ,改 變 橫 截 面 積 ,

5、即 缺 少 的 數(shù) 據(jù) 中 長度 應(yīng) 該 是 20 cm,橫 截 面 積 應(yīng) 該 是 0.5 mm 2. 20 0.5 1.某 同 學 在 探 究 聲 音 的 特 性 時 ,利 用 二 胡 和 小 提琴 做 了 以 下 三 次 實 驗 : (1)將 二 胡 的 弦 按 住 不 動 ,用 大小 不 同 的 力 撥 動 二 胡 的 弦 ;(2)使 手 指 在 二 胡 弦 上 的 位 置 改 變 ,用 大 小 相 同 的 力 撥動 弦 ;(3)用 大 小 相 同 的 力 撥 動 二 胡 和 小 提 琴 的 弦 .請 回 答 :(1)該 同 學 第 一 次 實 驗 是 探 究 聲 音 的 與 的關(guān) 系

6、 ;(2)該 同 學 第 二 次 實 驗 是 探 究 聲 音 的 與 的關(guān) 系 ;(3)該 同 學 第 三 次 實 驗 說 明 不 同 的 物 體 發(fā) 出 的 聲 音 的 不 同 . 提 示 :解 決 此 題 的 關(guān) 鍵 是 要 知 道 聲 音 的 響 度與 聲 源 振 動 的 幅 度 有 關(guān) ,振 動 幅 度 越 大 ,響 度越 大 ;音 調(diào) 的 高 低 與 發(fā) 聲 體 振 動 快 慢 有 關(guān) ,物體 振 動 越 快 ,音 調(diào) 就 越 高 ;音 色 反 映 的 是 聲 音的 品 質(zhì) 與 特 色 ,它 跟 發(fā) 聲 體 的 材 料 和 結(jié) 構(gòu) 有關(guān) . 1.某 同 學 在 探 究 聲 音 的 特

7、 性 時 ,利 用 二 胡 和 小 提琴 做 了 以 下 三 次 實 驗 : (1)將 二 胡 的 弦 按 住 不 動 ,用 大小 不 同 的 力 撥 動 二 胡 的 弦 ;(2)使 手 指 在 二 胡 弦 上 的 位 置 改 變 ,用 大 小 相 同 的 力 撥動 弦 ;(3)用 大 小 相 同 的 力 撥 動 二 胡 和 小 提 琴 的 弦 .請 回 答 :(1)該 同 學 第 一 次 實 驗 是 探 究 聲 音 的 與 的關(guān) 系 ;(2)該 同 學 第 二 次 實 驗 是 探 究 聲 音 的 與 的關(guān) 系 ;(3)該 同 學 第 三 次 實 驗 說 明 不 同 的 物 體 發(fā) 出 的 聲

8、 音 的 不 同 . 響 度 振 幅音 調(diào) 頻 率音 色 音 調(diào) 和 響 度 的 區(qū) 別 (易 錯 點 ) 音 調(diào) 和 響 度 是 樂 音 的 兩 個 不 同 的 特 征 ,它 們 的 定義 、 決 定 因 素 、 改 變 方 法 等 都 不 相 同 ,同 時 它 們 給 人的 聽 覺 感 受 也 不 相 同 ,它 們 的 區(qū) 別 如 下 表 所 示 .響 度 音 調(diào)定 義 人 耳 感 覺 到 的 聲 音 的 強 弱 聲 音 的 高 低決 定 因 素 由 聲 源 振 幅 決 定 .振 幅 越 大 ,響 度 越 大 .與 距 離 聲 源 的 遠近 有 關(guān) 由 聲 源 頻 率 決 定 .頻 率 大

9、 ,音調(diào) 高聽 覺 感 受 洪 亮 、 大 、 震 耳 欲 聾 、 輕聲 細 語 清 脆 、 尖 細 、 低 沉 、 渾 厚改 變 方 法 改 變 振 幅 ,防 止 擴 散 等 改 變 振 動 快 慢 即 頻 率 例 2 牛 的 叫 聲 與 蚊 子 的 “ 叫 聲 ” 相 比 較 ,下列 結(jié) 論 正 確 的 是 ( )A.牛 叫 的 聲 音 音 調(diào) 高 ,響 度 大B.牛 叫 的 聲 音 音 調(diào) 低 ,響 度 小C.牛 叫 的 聲 音 音 調(diào) 高 ,響 度 小D.牛 叫 的 聲 音 音 調(diào) 低 ,響 度 大D 解 析 音 調(diào) 取 決 于 發(fā) 聲 體 振 動 的 頻 率 ,而 響 度 取 決于

10、發(fā) 聲 體 的 振 幅 ,它 們 之 間 沒 有 聯(lián) 系 ,牛 叫 的 聲 音 較 低 沉 ,即 振 動 頻 率 低 ,音 調(diào) 較 低 ;蚊 子 聲 音 尖 細 ,即 振 動 頻 率 高 ,音 調(diào) 較 高 .但 牛 的 叫 聲 明 顯 比 蚊 子 的 大 ,即 其 響 度 大 .故正 確 答 案 為 D. 2.男 低 音 歌 手 獨 唱 時 由 女 高 音 歌 手 輕 聲 伴 唱 ,下 面對 二 人 聲 音 的 描 述 正 確 的 是 ( )A.“ 男 聲 ” 音 調(diào) 低 、 響 度 小 ;“ 女 聲 ” 音 調(diào) 高 、 響 度 大B.“ 男 聲 ” 音 調(diào) 高 、 響 度 大 ;“ 女 聲

11、” 音 調(diào) 低 、 響 度 小C.“ 男 聲 ” 音 調(diào) 高 、 響 度 小 ;“ 女 聲 ” 音 調(diào) 低 、 響 度 大D.“ 男 聲 ” 音 調(diào) 低 、 響 度 大 ;“ 女 聲 ” 音 調(diào) 高 、 響 度 小提 示 :歌 手 表 演 時 ,主 唱 的 人 聲 音 大 ,伴 唱 的 人 聲 音 小 ,即 獨 唱 的 男 低 音 歌 手 響 度 大 ,伴 唱 的 女 高 音 歌 手 響 度小 ;由 于 男 低 音 歌 手 聲 音 低 沉 ,所 以 音 調(diào) 低 ,女 高 音 歌手 聲 音 尖 細 ,所 以 音 調(diào) 高 . D 實 際 應(yīng) 用 題 (2015資 陽 中 考 )如 圖 所 示 ,編

12、 鐘 是 我 國春 秋 戰(zhàn) 國 時 代 的 樂 器 .下 列 說 法 中 錯 誤 的 是 ( ) A.敲 擊 鐘 時 發(fā) 出 的 聲 音 是 由 鐘 振 動 而 產(chǎn) 生 的B.敲 擊 大 小 不 同 的 鐘 發(fā) 出 的 聲 音 在 空 氣 中 的 傳 播 速 度 不 同C.敲 擊 大 小 不 同 的 鐘 能 發(fā) 出 不 同 音 調(diào) 的 聲 音D.人 耳 能 區(qū) 分 不 同 樂 器 的 聲 音 是 因 為 它 們 的 音 色 不 同 解 析 敲 擊 鐘 時 發(fā) 出 的 聲 音 是由 鐘 振 動 而 產(chǎn) 生 的 ,不 同 的 鐘 發(fā) 出的 聲 音 在 空 氣 中 的 傳 播 速 度 相 同 ,但

13、不 同 的 鐘 質(zhì) 量 不 同 ,振 動 頻 率 不同 ,發(fā) 出 聲 音 的 高 低 不 同 ,故 A,C兩項 正 確 ,B項 錯 誤 ;人 耳 能 區(qū) 分 不 同樂 器 的 聲 音 是 因 為 它 們 的 音 色 不 同 ,故 D正 確 .故 正 確 答 案 為 B. B例 1 推 理 判 斷 題 (2015 廣 州 中 考 )如 圖 2-18所 示 ,相 同 的 水 下 錄 音 裝 置 A,B錄 下 在 海 里 同 一 位 置 的 鯨 發(fā) 出的 同 一 段 聲 音 .A錄 到 的 有 高 、 低 音 ,B錄 到 的 只 有 低 音 ,由 此 可 以 推 測 :在 海 洋 中 傳 播 較 遠

14、 距 離 的 聲 音 是 ( )A.頻 率 較 低 的 B.音 調(diào) 較 高 的C.能 量 較 小 的 D.響 度 較 小 的例 2 A 解 析 由 圖 可 知 ,A距 離鯨 較 近 ,B距 離 鯨 較 遠 ,因 為 A錄 到 的 有 高 、 低 音 ,B錄 到 的只 有 低 音 ,說 明 B錄 到 的 是 頻率 較 低 的 ,所 以 頻 率 較 低 的聲 音 在 海 洋 中 能 傳 播 較 遠 距離 .故 正 確 答 案 為 A. 情 景 信 息 題 (2015濟 寧 中 考 )小 夏 在 研 究 口 琴的 發(fā) 聲 原 理 時 ,拆 掉 了 口 琴 外 殼 ,發(fā) 現(xiàn) 在 氣 孔 邊 分 布 著

15、 長 短 、厚 薄 都 不 同 的 一 排 銅 片 (如 圖 2-19所 示 ).吹 口 琴 時 ,在 氣 流的 沖 擊 下 ,銅 片 振 動 ,發(fā) 出 聲 音 .對 不 同 氣 孔 吹 氣 ,改 變 了 聲音 的 ;在 同 一 氣 孔 處 用 不 同 的 力 度 吹 氣 ,改 變 了 聲音 的 . 例 3 解 析 對 不 同 氣 孔 吹 氣 ,聲 音 的 音 調(diào) 不 同 ,在 同 一 氣 孔 處 用 不 同 的 力 度 吹 氣 ,力 度 決 定聲 音 的 振 動 幅 度 ,即 振 幅 ,振 幅 不 同 ,響 度 不相 同 .音 調(diào)響 度 實 驗 探 究 題 小 聰 將 圖 2-20中 的 齒

16、 數(shù) 不 同 、 大小 和 材 料 均 相 同 的 發(fā) 音 齒 輪 分 別 裝 在 同 一 玩 具 電 動機 上 ,當 齒 輪 以 相 同 的 轉(zhuǎn) 速 勻 速 轉(zhuǎn) 動 時 ,用 大 小 的 力 將 一 張 硬 紙 片 分 別 接 觸 四 個 不 同 的 齒 輪 ,使 硬 紙 片 發(fā) 出 聲 音 的 音 調(diào) 分 別 是 “ do(1)”“re(2)”“mi(3)”“fa(4)” 四 個 音 階 ,其 中 使 硬 紙 片 發(fā) 出 聲 音 的 音調(diào) 為 fa(4)的 齒 輪 為 ;接 著 ,他 用 大 小 不 同 的 力將 一 張 硬 紙 片 接 觸 轉(zhuǎn) 速 不 變 的 同 一 齒 輪 ,這 是 探

17、 究 聲音 與 的 關(guān) 系 . 例 4 解 析 要 想 研 究 音 調(diào) 與 頻 率 的 關(guān) 系 ,應(yīng) 控制 聲 音 的 響 度 不 變 ,即 用 力 的 大 小 相 同 ;讀 圖可 知 A齒 輪 最 密 ,所 以 當 與 硬 紙 片 接 觸 振 動 時 ,其 頻 率 最 高 ,所 以 音 調(diào) 最 高 ,即 發(fā) 出 聲 音 的 音調(diào) 為 fa(4);用 大 小 不 同 的 力 將 一 張 硬 紙 片 接觸 轉(zhuǎn) 速 不 變 的 同 一 齒 輪 ,這 是 在 頻 率 一 定 的 條件 下 ,探 究 聲 音 的 響 度 與 振 幅 的 關(guān) 系 . 實 驗 探 究 題 小 聰 將 圖 2-20中 的 齒

18、 數(shù) 不 同 、 大小 和 材 料 均 相 同 的 發(fā) 音 齒 輪 分 別 裝 在 同 一 玩 具 電 動機 上 ,當 齒 輪 以 相 同 的 轉(zhuǎn) 速 勻 速 轉(zhuǎn) 動 時 ,用 大 小 的 力 將 一 張 硬 紙 片 分 別 接 觸 四 個 不 同 的 齒 輪 ,使 硬 紙 片 發(fā) 出 聲 音 的 音 調(diào) 分 別 是 “ do(1)”“re(2)”“mi(3)”“fa(4)” 四 個 音 階 ,其 中 使 硬 紙 片 發(fā) 出 聲 音 的 音調(diào) 為 fa(4)的 齒 輪 為 ;接 著 ,他 用 大 小 不 同 的 力將 一 張 硬 紙 片 接 觸 轉(zhuǎn) 速 不 變 的 同 一 齒 輪 ,這 是 探

19、 究 聲音 與 的 關(guān) 系 . 例 4相 同 A響 度 振 幅 圖 文 信 息 題 當 聲 音 的 音 調(diào) 、 響 度 或 音 色 不 同 時 ,示 波 器 上 所 顯 示 的 波 形 也 會 不 同 .如 圖 2-21所 示 為 用 力 敲擊 256Hz的 音 叉 后 在 示 波 器 上 所 顯 示 的 波 形 .那 么 用 更 大 的力 敲 同 一 音 叉 時 發(fā) 出 更 響 亮 的 聲 音 ,在 如 圖 2-22所 示 的A,B,C,D四 幅 圖 中 ,示 波 器 上 所 顯 示 的 是 圖 所 對 應(yīng)的 波 形 , 圖 比 圖 2-21中 的 聲 音 的 音 調(diào) 要 高 ,四 幅圖 中

20、 聲 音 的 音 色 (填 “ 相 同 ” 或 “ 不 同 ” ).例 5 解 析 用 更 大 的 力 敲 同 一 音 叉 時 ,振 幅 增 大 .響 度跟 振 幅 有 關(guān) ,振 幅 越 大 ,響 度 越 大 ,故 示 波 器 上 所 顯 示 的是 A圖 所 對 應(yīng) 的 波 形 .B圖 中 聲 音 的 振 動 頻 率 比 圖 2-21中 聲 音 的 振 動 頻 率 快 ,故 B圖 比 圖 2-21中 的 聲 音 的 音 調(diào)要 高 ;四 幅 圖 中 發(fā) 生 體 相 同 ,故 音 色 相 同 . 圖 文 信 息 題 當 聲 音 的 音 調(diào) 、 響 度 或 音 色 不 同 時 ,示 波 器 上 所

21、顯 示 的 波 形 也 會 不 同 .如 圖 2-21所 示 為 用 力 敲擊 256Hz的 音 叉 后 在 示 波 器 上 所 顯 示 的 波 形 .那 么 用 更 大 的力 敲 同 一 音 叉 時 發(fā) 出 更 響 亮 的 聲 音 ,在 如 圖 2-22所 示 的A,B,C,D四 幅 圖 中 ,示 波 器 上 所 顯 示 的 是 圖 所 對 應(yīng)的 波 形 , 圖 比 圖 2-21中 的 聲 音 的 音 調(diào) 要 高 ,四 幅圖 中 聲 音 的 音 色 (填 “ 相 同 ” 或 “ 不 同 ” ).例 5 AB 相 同 實 驗 探 究 題 在 觀 看 交 響 樂 隊 演 奏 的 過 程 中 ,小

22、華 發(fā) 現(xiàn) 同 屬 于 管 樂 器 的 圓 號 、 小 號 、 長 號 、 大 號 發(fā) 出 聲音 的 高 低 各 不 相 同 ,他 決 定 對 此 進 行 研 究 .經(jīng) 過 和 同 學 們討 論 ,提 出 了 以 下 猜 想 :猜 想 一 :管 樂 器 發(fā) 出 聲 音 的 音 調(diào) 高 低 ,可 能 與 管 內(nèi) 空 氣 柱的 長 度 有 關(guān)猜 想 二 :管 樂 器 發(fā) 出 聲 音 的 音 調(diào) 高 低 ,可 能 與 管 內(nèi) 空 氣 柱的 橫 截 面 積 (粗 細 )有 關(guān)小 明 找 來 了 兩 個 未 使 用 過 的 一 次 性 注 射 器 制 成 了 一 些 哨子 (如 圖 所 示 ).注 射

23、器 的 規(guī) 格 分 別 為 2.5mL和 5mL.他 邊 吹哨 子 邊 調(diào) 整 注 射 器 內(nèi) 空 氣 柱 的 長 度 ,同 時 利 用 專 用 儀 器測 出 聲 音 的 頻 率 和 響 度 ,詳 見 下 表 (表 中 “ mL” 表 示 毫升 ,“cm” 表 示 厘 米 )例 6 序 號 A B C D E F注 射 器 規(guī) 格(mL) 2.5 2.5 2.5 5 5 5空 氣 柱 長 度(cm) 2 1.5 1 2 1.5 1頻 率 (Hz) 337 488 562 300 337 488聲 強 級 (dB) 75 75 60 75 60 75 (1)選 用 序 號 為 A,B,C的 三

24、次 實 驗 做 對 比 ,可 以得 出 :在 空 氣 柱 的 相 同 時 ,管內(nèi) 空 氣 柱 越 短 ,音 調(diào) 越 .(2)選 用 序 號 為 的 兩 次 實 驗做 對 比 ,可 以 得 出 :在 空 氣 柱 的 相 同 時 ,管內(nèi) 空 氣 柱 橫 截 面 積 越 大 ,音 調(diào) 越 .(3)序 號 為 C,D的 兩 次 實 驗 中 ,響 度 大 的 是 (填 “ C” 或 “ D” ). 解 析 要 研 究 音 調(diào) 的 高 低 和 什 么 因 素 有 關(guān) ,需 用 控 制 變 量 法 .(1)選 用 序 號 為 A,B,C的 三 次實 驗 做 對 比 ,可 以 得 出 :在 空 氣 柱 的 橫

25、 截 面 積(或 粗 細 )相 同 時 ,管 內(nèi) 空 氣 柱 越 短 ,單 位 時 間 內(nèi)振 動 的 次 數(shù) 越 多 ,頻 率 越 快 ,音 調(diào) 越 高 .(2)空 氣柱 發(fā) 出 聲 音 的 音 調(diào) 高 低 ,可 能 與 空 氣 柱 的 橫 截面 積 有 關(guān) ,需 控 制 空 氣 柱 長 度 相 同 ,所 以 要 選 擇A,D(或 B,E;或 C,F)的 兩 次 實 驗 做 對 比 .由 此 可得 :管 內(nèi) 空 氣 柱 橫 截 面 積 越 大 ,音 調(diào) 越 低 ;(3)序號 為 C,D的 兩 次 實 驗 中 ,D的 聲 音 強 度 為 75分 貝 ,大 于 C的 聲 音 強 度 . 實 驗 探

26、 究 題 在 觀 看 交 響 樂 隊 演 奏 的 過 程 中 ,小華 發(fā) 現(xiàn) 同 屬 于 管 樂 器 的 圓 號 、 小 號 、 長 號 、 大 號 發(fā) 出 聲音 的 高 低 各 不 相 同 ,他 決 定 對 此 進 行 研 究 .經(jīng) 過 和 同 學 們討 論 ,提 出 了 以 下 猜 想 :猜 想 一 :管 樂 器 發(fā) 出 聲 音 的 音 調(diào) 高 低 ,可 能 與 管 內(nèi) 空 氣 柱的 長 度 有 關(guān)猜 想 二 :管 樂 器 發(fā) 出 聲 音 的 音 調(diào) 高 低 ,可 能 與 管 內(nèi) 空 氣 柱的 橫 截 面 積 (粗 細 )有 關(guān)小 明 找 來 了 兩 個 未 使 用 過 的 一 次 性 注

27、 射 器 制 成 了 一 些 哨子 (如 圖 所 示 ).注 射 器 的 規(guī) 格 分 別 為 2.5mL和 5mL.他 邊 吹哨 子 邊 調(diào) 整 注 射 器 內(nèi) 空 氣 柱 的 長 度 ,同 時 利 用 專 用 儀 器測 出 聲 音 的 頻 率 和 響 度 ,詳 見 下 表 (表 中 “ mL” 表 示 毫升 ,“cm” 表 示 厘 米 )例 6 序 號 A B C D E F注 射 器 規(guī) 格(mL) 2.5 2.5 2.5 5 5 5空 氣 柱 長 度(cm) 2 1.5 1 2 1.5 1頻 率 (Hz) 337 488 562 300 337 488聲 強 級 (dB) 75 75 60 75 60 75 (1)選 用 序 號 為 A,B,C的 三 次 實 驗 做 對 比 ,可 以得 出 :在 空 氣 柱 的 相 同 時 ,管內(nèi) 空 氣 柱 越 短 ,音 調(diào) 越 .(2)選 用 序 號 為 的 兩 次 實 驗做 對 比 ,可 以 得 出 :在 空 氣 柱 的 相 同 時 ,管內(nèi) 空 氣 柱 橫 截 面 積 越 大 ,音 調(diào) 越 .(3)序 號 為 C,D的 兩 次 實 驗 中 ,響 度 大 的 是 (填 “ C” 或 “ D” ).橫 截 面 積 (或 粗 細 )高A,D(或 B,E;或 C,F)長 度低D