Question

瑋瑋在觀察提琴、吉他、二胡等弦樂器的弦振動時，猜測：即使在弦松緊程度相同的條件下發(fā)聲的音調(diào)高低還可能與弦的粗細(xì)、長短及弦的材料有關(guān)．于是她想通過實(shí)驗(yàn)來探究一下自己的猜想是否正確．下表是她在實(shí)驗(yàn)時控制的琴弦條件．

控制因素 編號	琴弦的材料	琴弦的長度/cm	琴弦的橫截面積/mm2
A	鋼	20	0.3
B	鋼	20	0.7
C	尼龍絲	30	0.5
D	銅	40	0.5
E	尼龍絲	40	0.5

（1）如果瑋瑋想探究弦發(fā)聲的音調(diào)與弦的材料的關(guān)系，你認(rèn)為她應(yīng)該選用表中編號為

D、E

的琴弦（只填字母代號）．
（2）在上述探究過程中，總要控制某些因素，使它們保持不變，進(jìn)而尋找出另外一些因素的關(guān)系，這種研究方法叫做

控制變量法

．我們已經(jīng)學(xué)習(xí)的物理知識中涉及的探究實(shí)驗(yàn)，有些實(shí)驗(yàn)的研究方法與上述方法類似，例如

探究電流、電壓、電阻間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)

．
（3）如果選用A、B編號的兩種琴弦做實(shí)驗(yàn)探究，則控制的變量是琴弦的

材料

和

長度

，想探究的問題是弦發(fā)聲的音調(diào)與弦的

粗細(xì)

的關(guān)系．
（4）隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，瑋瑋又覺得琴弦音調(diào)的高低，可能還與琴弦的松緊程度有關(guān)，為了驗(yàn)證這一猜想，必須進(jìn)行的操作是：

控制琴弦的粗細(xì)、長度及材料相同，只改變弦的松緊程度

．
（5）探究過程通常采用下列一些步驟：①設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；②進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；③提出問題（或猜想）；④分析歸納等．你認(rèn)為瑋瑋要完成本探究的全過程，所采取步驟的合理順序應(yīng)該是：

③①②④

（只填寫數(shù)字代號）．

Answer 1

分析：弦樂器的音調(diào)可能跟弦的松緊、長度、材料、粗細(xì)有關(guān)，本實(shí)驗(yàn)的松緊是一定的，探究弦的音調(diào)跟其中一個因素的關(guān)系時，應(yīng)控制其它因素不變，這種方法是控制變量法．根據(jù)控制變量法的要求分析實(shí)驗(yàn)所控制的條件及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，然后答題．

解答：解：（1）如果瑋瑋想探究弦發(fā)聲的音調(diào)與弦的材料的關(guān)系，你認(rèn)為她應(yīng)該選用表中編號為DE的琴弦．
（2）在上述探究過程中，總要控制某些因素，使它們保持不變，進(jìn)而尋找出另外一些因素的關(guān)系，這種研究方法叫做控制變量法．我們已經(jīng)學(xué)習(xí)的物理知識中涉及的探究實(shí)驗(yàn)，有些實(shí)驗(yàn)的研究方法與上述方法類似，例如探究電壓、電流、電阻間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)．
（3）如果選用A、B編號的兩種琴弦做實(shí)驗(yàn)探究，則控制的變量是琴弦的材料和長度，想探究的問題是弦發(fā)聲的音調(diào)與弦的粗細(xì)的關(guān)系．
（4）隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，瑋瑋又覺得琴弦音調(diào)的高低，可能還與琴弦的松緊程度有關(guān)，為了驗(yàn)證這一猜想，必須進(jìn)行的操作是：選取兩根材料相同、長短相同、橫截面積一樣的弦，使兩根琴弦的一端固定，另一端進(jìn)行松緊程度調(diào)節(jié)，要求一張一弛有所差異．用大小相同的力撥動琴弦，比較發(fā)音情況．如果兩根琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)不同，表明音調(diào)與琴弦的松緊有關(guān)，否則表明無關(guān)．
（5）實(shí)驗(yàn)探究的步驟為：提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析歸納，因此該實(shí)驗(yàn)探究的步驟排序?yàn)棰邰佗冖埽?BR>故答案為：（1）D、E；（2）控制變量法；探究電流、電壓、電阻間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)；（3）材料；長度；粗細(xì)；
（4）控制琴弦的粗細(xì)、長度及材料相同，只改變弦的松緊程度；（5）③①②④．

點(diǎn)評：（1）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，要控制其他因素一定或不變．
（2）控制變量法的實(shí)驗(yàn)是初中物理實(shí)驗(yàn)中重要的思想，考試中從材料的選取、方案的設(shè)計(jì)、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(xì)心．