Question

18．在學習吉他演奏的過程中，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，他決定對此進行研究．經(jīng)過和同學們討論，提出了以下猜想：
猜想：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的橫載面積有關(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)
為了驗證上述猜想是否正確，他們找到了下表所列9種規(guī)格的琴弦，因為音調(diào)高低取決于聲源振動的頻率，于是借來個能夠測量振動頻率的儀器進行實驗．
（1）為了驗證猜想一，應(yīng)選用編號為A，B，C的琴弦進行實驗．為了驗證猜想二，應(yīng)選用編號為A，D，F(xiàn)的琴弦進行實驗．
（2）表中有的材料規(guī)格還沒填全，為了驗證猜想三，必須知道該項內(nèi)容．請在表中填上所缺數(shù)據(jù)．
（3）隨著實驗的進行，小華又覺得琴弦音調(diào)的高低，可能還與琴弦的松緊程度有關(guān)，為了驗證這猜想，必須進行的操作是：取任意編號的一種琴弦，調(diào)整其松緊程度，用相同的力撥動琴弦，比較音調(diào)的高低．
（4）課本中所涉及的探究實驗中，有些實驗的研究方法與上述方法類似，例如：探究影響電阻大小的因素（或探究電流、電阻和電壓的關(guān)系實驗或探究影響壓力作用效果的因素等）．

序號	材料	長度（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	80	1.02
F	銅	100	0.76
G	鋼	80	1.02
H	尼龍	80	1.02
I	尼龍	100	1.02

Answer 1

分析 物理學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：長度、橫截面積、材料；在解決此類多因素的探究實驗時，應(yīng)使用控制變量法進行分析．

解答 解：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）要驗證猜想一：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)，需控制琴弦的長短和琴弦的材料不變．
要驗證猜想二：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的長短有關(guān)，需控制琴弦的橫截面積和琴弦的材料不變．
（2）要驗證猜想三：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短不變．故琴弦的長度應(yīng)為80cm，橫截面積應(yīng)為1.02mm²；
（3）探究琴弦音調(diào)的高低與琴弦的松緊程度的關(guān)系時，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，來研究音調(diào)高低和琴弦的松緊程度的關(guān)系．
（4）上述研究中，用到了控制變量法，在課本中探究影響電阻大小的因素、探究電流、電阻和電壓的關(guān)系實驗、探究影響壓力作用效果的因素等都用到了控制變量法．
故答案為：
（1）A；B；C；A；D；F；
（2）

編號	材料	長度（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	80	1.02
F	銅	100	0.76
G	鋼	80	1.02
H	尼龍	80	1.02
I	尼龍	100	1.02

（3）取任意編號的一種琴弦，調(diào)整其松緊程度，用相同的力撥動琴弦，比較音調(diào)的高低；
（4）探究影響電阻大小的因素（或探究電流、電阻和電壓的關(guān)系實驗或探究影響壓力作用效果的因素等）．

點評 本題是探究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低的影響因素，一個物理量受多個因素影響時，探究其中一個因素和物理量的關(guān)系時，采用控制變量法．