Question

13．在學(xué)習(xí)吉他演奏的過(guò)程中，小華發(fā)現(xiàn)琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低是受各種因素影響的，他決定對(duì)此進(jìn)行探究，經(jīng)過(guò)和同學(xué)們討論，提出了以下猜想：
猜想一：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的橫截面積有關(guān)；
猜想二：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的長(zhǎng)短有關(guān)；
猜想三：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的材料有關(guān)．
為了驗(yàn)證上述猜想是否正確，他們找到了下表所列4種規(guī)格的琴弦，因?yàn)橐粽{(diào)的高低取決于聲源振動(dòng)的頻率，于是借來(lái)一個(gè)能夠測(cè)量振動(dòng)頻率的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

編號(hào)	材料	長(zhǎng)度/cm	橫截面積/mm2
A	銅	60	0.76
B	銅	60	0.89
C	銅	60	1.02
D	銅	80	0.76
E	銅		1.02
F	銅	100	0.76
G	鋼	80	1.02
H	尼龍	80	1.02
I	尼龍	100	1.02

（1）為了驗(yàn)證猜想一，應(yīng)選用編號(hào)為A、B和C的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
（2）為了驗(yàn)證猜想二，應(yīng)用編號(hào)為A、D和F的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
（3）表中編有的材料規(guī)格還沒(méi)填全，為了驗(yàn)證猜想三，必須知道該項(xiàng)內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)诒碇刑钌虾线m的數(shù)據(jù)．
（4）隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，小華又覺(jué)得琴弦音調(diào)的高低，可能還與琴弦松緊程度有關(guān)，為了驗(yàn)證這一猜想，必須進(jìn)行的操作是取任意編號(hào)的一種琴弦，調(diào)整其松緊程度，用相同的力撥動(dòng)琴弦，比較音調(diào)的高低．

Answer 1

分析 物理學(xué)中把聲音的高低稱為音調(diào)，題中給出了與音調(diào)可能有關(guān)的因素：長(zhǎng)度、橫截面積、材料；在解決此類多因素的探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使用控制變量法進(jìn)行分析．

解答 解：（1）要研究音調(diào)的高低和什么因素有關(guān)，需用控制變量法．
要驗(yàn)證猜想一：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的橫截面積有關(guān)，需控制琴弦的長(zhǎng)短和琴弦的材料不變，即應(yīng)選用編號(hào)為A、B和C的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（2）要驗(yàn)證猜想二：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的長(zhǎng)短有關(guān)，需控制琴弦的橫截面積和琴弦的材料不變，應(yīng)用編號(hào)為A、D和F的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（3）要驗(yàn)證猜想三：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的材料有關(guān)，需控制琴弦的橫截面積和琴弦的長(zhǎng)短不變，
為了驗(yàn)證猜想三，應(yīng)選擇橫截面積和長(zhǎng)度都相同，而材料不同的琴弦E、G、H進(jìn)行研究，長(zhǎng)度都是80mm，橫截面積都是1.02mm²．
（4）探究琴弦音調(diào)的高低與琴弦的松緊程度的關(guān)系時(shí)，需要使用同一種琴弦，且控制撥弦的力相同、弦的松緊程度不同，來(lái)研究音調(diào)高低和琴弦的松緊程度的關(guān)系
故答案為：（1）B、C；
（2）D、F．
（3）80；
（4）取任意編號(hào)的一種琴弦，調(diào)整其松緊程度，用相同的力撥動(dòng)琴弦，比較音調(diào)的高低．

點(diǎn)評(píng) 這是一類根據(jù)樂(lè)音的特征進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用題目，要學(xué)會(huì)結(jié)合定義進(jìn)行判斷，個(gè)物理量受多個(gè)因素影響時(shí)，探究其中一個(gè)因素和物理量的關(guān)系時(shí)，采用控制變量法．