Question

2．小明在觀察提琴、吉他、二胡等弦樂(lè)器的弦振動(dòng)時(shí)，作出了如下的思考和探究．表是她在實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇的琴弦：

控制因素 編號(hào)	琴弦的 材料	琴弦的 長(zhǎng)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）小明能分辨出是何種樂(lè)器發(fā)出的聲音，是根據(jù)聲音的音色特性．
（2）小明發(fā)現(xiàn)即使是同一樂(lè)器，發(fā)出的聲音音調(diào)也有高有低，為此他提出下面4個(gè)問(wèn)題，其中較有價(jià)值且可探究的問(wèn)題是：D
A．手指撥動(dòng)琴弦為什么能發(fā)出不同的聲音？
B．吉他和二胡哪個(gè)音色更優(yōu)美？
C．我們能聽到這些樂(lè)器的聲音是說(shuō)明空氣能傳聲嗎？
D．琴弦發(fā)聲的音調(diào)高低與弦的粗細(xì)、長(zhǎng)短及弦的材料有什么關(guān)系？
（3）如果小明想探究弦發(fā)聲的音調(diào)與弦的材料的關(guān)系，你認(rèn)為他應(yīng)該選用表中編號(hào)為D、E的琴弦（只填字母代號(hào)）．如果選用A、B編號(hào)的兩種琴弦做實(shí)驗(yàn)探究，想探究的問(wèn)題是弦發(fā)聲的音調(diào)與弦的橫截面積 的關(guān)系．
（4）在上述探究過(guò)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．在所學(xué)知識(shí)中，再舉出一個(gè)也運(yùn)用此探究方法的例子：探究影響電阻大小的因素．

Answer 1

分析 （1）音色反映了聲音的品質(zhì)和特色，不同發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)不同，發(fā)出聲音的音色也就不同．
（2）明確用手摩擦杯口時(shí)，其發(fā)聲的原因與發(fā)聲物體是什么，然后再進(jìn)一步判斷對(duì)其發(fā)聲的音調(diào)產(chǎn)生的影響．這里的“聲音不同”是指音調(diào)，則應(yīng)圍繞音調(diào)的影響因素進(jìn)行探究．
（3）弦樂(lè)器的音調(diào)可能跟弦的松緊、長(zhǎng)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(gè)因素的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制其它因素不變，這種方法是控制變量法．

解答 解：（1）不同的樂(lè)器即便演秦相同的樂(lè)曲，發(fā)出的音色也不相同，故可用音色來(lái)辨別．
（2）實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)用手指撥動(dòng)琴弦時(shí)，是琴弦發(fā)生了振動(dòng)，當(dāng)琴弦越緊，音調(diào)越高，琴弦越松，音調(diào)越低．
由題意可知，這里的“聲音不同”是指音調(diào)，則應(yīng)圍繞音調(diào)的影響因素進(jìn)行探究．即探究“琴弦發(fā)聲的音調(diào)高低與弦的粗細(xì)、長(zhǎng)短及弦的材料有什么關(guān)系？”是最有價(jià)值且可探究的問(wèn)題．
（3）弦松緊是一定的，在探究弦發(fā)聲的音調(diào)與弦的材料的關(guān)系時(shí)，需控制弦的長(zhǎng)度和橫截面積相同材料不同，表中符合條件的是D、E；
A、B編號(hào)的兩種琴弦的材料和長(zhǎng)度相同，橫截面積不同，如果選用A、B編號(hào)的兩種琴弦做實(shí)驗(yàn)探究，想探究的問(wèn)題是在探究弦發(fā)聲的音調(diào)與弦的橫截面積的關(guān)系．
（4）采用控制變量法研究的實(shí)驗(yàn)很多，例如探究電流與電壓和電阻的關(guān)系、探究影響電阻大小的因素、探究影響動(dòng)能大小的因素、探究影響重力勢(shì)能大小的因素等．
故答案為：（1）音色；（2）D；（3）D、E；橫截面積；（4）探究影響電阻大小的因素．

點(diǎn)評(píng) 控制變量法是被研究的問(wèn)題與多個(gè)因素有關(guān)，研究和某一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，要控制其他因素一定或不變．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．