Question

15．在學(xué)習(xí)演奏小提琴的過程中，小明和同學(xué)們發(fā)現(xiàn)吉他的琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)受很多因素的影響，他們決定對(duì)這種現(xiàn)象進(jìn)行探究，經(jīng)討論后提出以下猜想：
猜想一：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)可能與琴弦的材料有關(guān)；
猜想二：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)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)可能與琴弦的橫截面積有關(guān)．
為了驗(yàn)證以上猜想是否正確，他們找到了一些不同規(guī)格的琴弦，如下表：

編號(hào)	琴弦的材料	琴弦的長(zhǎng)度/cm	琴弦的橫截面積/mm2
①	鋼	20	0.3
②	鋼		0.5
③	鋼	40	0.5
④	尼龍絲	30	0.5
⑤	尼龍絲	40	0.5

（1）為了驗(yàn)證猜想一，應(yīng)選用編號(hào)為③．⑤的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（2）為了驗(yàn)證猜想二，應(yīng)選用編號(hào)為④．⑤的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（3）為了驗(yàn)證猜想三，小明選用編號(hào)為①．②的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則表中缺少的數(shù)據(jù)應(yīng)為20．
（4）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)證這一猜想，必須進(jìn)行的操作：改變同一根琴弦的松緊程度，用相同大小的力撥動(dòng)比較音調(diào)．

Answer 1

分析 探究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低與琴弦的材料的關(guān)系時(shí)，需控制橫截面積和長(zhǎng)度不變；探究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低與琴弦的長(zhǎng)短的關(guān)系時(shí)，控制橫截面積和材料不變；探究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)低與琴弦的橫截面積的關(guān)系時(shí)，控制琴弦的長(zhǎng)度和材料不變；探究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低與琴弦的松緊程度的關(guān)系時(shí)，控制長(zhǎng)短、橫截面積和材料不變．

解答 解：（1）探究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)與琴弦的材料關(guān)系時(shí)，應(yīng)該控制琴弦的長(zhǎng)度和橫截面積相同，改變材料，即選擇③⑤；
（2）探究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)與琴弦的長(zhǎng)度關(guān)系時(shí)，應(yīng)該控制琴弦的材料和橫截面積相同，改變長(zhǎng)度，即選擇④⑤；
（3）探究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)與琴弦的橫截面積關(guān)系時(shí)，應(yīng)該控制琴弦的材料和長(zhǎng)度相同，改變橫截面積，即缺少的數(shù)據(jù)中長(zhǎng)度應(yīng)該是20cm；
（4）探究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低與琴弦的松緊程度的關(guān)系時(shí)，控制長(zhǎng)短、橫截面積和材料不變，為了驗(yàn)證這一猜想，必須進(jìn)行的操作：改變同一根琴弦的松緊程度，用相同大小的力撥動(dòng)比較音調(diào)．
故答案為：（1）③；⑤；（2）④；⑤；（3）20；（4）改變同一根琴弦的松緊程度，用相同大小的力撥動(dòng)比較音調(diào)．

點(diǎn)評(píng) 此題由探究影響音調(diào)與各因素的關(guān)系，考查對(duì)控制變量法的理解與應(yīng)用，當(dāng)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．