Question

18．在學(xué)習(xí)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(duì)此進(jìn)行研究．經(jīng)過和同學(xué)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(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9種規(guī)格的琴弦，因?yàn)橐粽{(diào)高低取決于聲源振動(dòng)的頻率，于是借來個(gè)能夠測(cè)量振動(dòng)頻率的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）為了驗(yàn)證猜想一，應(yīng)選用編號(hào)為A，B，C的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．為了驗(yàn)證猜想二，應(yīng)選用編號(hào)為A，D，F(xiàn)的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（2）表中有的材料規(guī)格還沒填全，為了驗(yàn)證猜想三，必須知道該項(xiàng)內(nèi)容．請(qǐng)?jiān)诒碇刑钌纤�缺�?shù)據(jù)．
（3）隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)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(yàn)證這猜想，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．
（4）課本中所涉及的探究實(shí)驗(yàn)中，有些實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)或探究影響壓力作用效果的因素等）．

序號(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	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(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：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(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．
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．
（2）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．故琴弦的長(zhǎng)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(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(shí)驗(yàn)、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(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	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(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；
（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(shí)驗(yàn)或探究影響壓力作用效果的因素等）．

點(diǎn)評(píng) 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(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．