Question

10．在學習吉他演奏過程中，小華發(fā)現琴弦發(fā)出聲音的音調高低是受各種因素影響的，他決定對此進行研究．經過和同學們討論，提出了以下猜想：
猜想一：琴弦發(fā)出聲音的音調高低，可能與琴弦的橫截面積有關；
猜想二：琴弦發(fā)出聲音的音調高低，可能與琴弦的長短有關；
猜想三：琴弦發(fā)出聲音的音調高低，可能與琴弦的材料有關．
為了驗證上述猜想是否正確，他們找到了如表所列的4種規(guī)格的琴弦，因為音調的高低取決于聲源振動的頻率，于是他們借來一個能夠測量振動頻率的儀器進行實驗．

編號	材料	長度（cm）	橫截面積（mm2）
A	銅	60	0.76
B	銅	60	1.02
C	銅	80	0.76
D	尼龍	80	0.76

（1）為了驗證猜想一，應選用編號為A和B的兩根琴弦進行實驗．
（2）為了驗證猜想二，應選用編號為A和C的兩根琴弦進行實驗．
（3）為了驗證猜想三，應選用編號為C和D的兩根琴弦進行實驗．
（4）隨著實驗的進行，小華又覺得琴弦音調的高低，可能與琴弦的松緊程度有關，為了驗證這一猜想，他應該進行怎樣的操作？取任意編號的一種琴弦，調整其松緊程度，用相同的力撥動琴弦，比較音調的高低．

Answer 1

分析 物理學中把聲音的高低稱為音調，題中給出了與音調可能有關的因素：長度、橫截面積、材料；在解決此類多因素的探究實驗時，應使用控制變量法進行分析．

解答 解：
要研究音調的高低和什么因素有關，需用控制變量法；
（1）要驗證猜想一：琴弦發(fā)出聲音的音調高低，可能與琴弦的橫截面積有關，需控制琴弦的長短和琴弦的材料不變，而琴弦的橫截面積不同，所以要選擇A和B；
（2）要驗證猜想二：琴弦發(fā)出聲音的音調高低，可能與琴弦的長短有關，需控制琴弦的橫截面積和琴弦的材料不變，而琴弦的長短不同，所以要選擇A和C；
（3）要驗證猜想三：琴弦發(fā)出聲音的音調高低，可能與琴弦的材料有關，需控制琴弦的橫截面積和琴弦的長短不變，而琴弦的材料不同，所以要選擇C和D；
（4）探究琴弦音調的高低與琴弦的松緊程度的關系時，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，來研究音調高低和琴弦的松緊程度的關系．
故答案為：（1）A和B；（2）A和C；（3）C和D；（4）取任意編號的一種琴弦，調整其松緊程度，用相同的力撥動琴弦，比較音調的高低．

點評 本題是探究琴弦發(fā)出聲音的音調高低的影響因素，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系時，采用控制變量法．