Question

16．在學習吉他演奏的過程中，小華和同學們發(fā)現(xiàn)琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低可能與琴弦的長短、琴弦的橫截面積、琴弦的材料有關(guān)．為了驗證上述猜想是否正確，他們找到了表中所列幾種規(guī)格的琴弦，和一個能夠測量振動頻率的儀器，并采用“控制變量”的方法，設(shè)計了實驗計劃．他們首先進行了下面三次實驗：
實驗1：選用編號為ADF的三根琴弦進行實驗：驗證了音調(diào)高低與琴弦長短的關(guān)系；
實驗2：選用編號為ABC的三根琴弦進行實驗，驗證了音調(diào)高低與琴弦橫截面積的關(guān)系；
實驗3：為了選用三根琴弦驗證音調(diào)高低與琴弦材料的關(guān)系，還必須知道表中空白項的內(nèi)容．請在表格中填上缺數(shù)據(jù)．

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	尼龍	80	1.02
H	尼龍	100	1.02
I	鋼	80	1.02

隨著探究實驗的進行，小華又覺得琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，還可能與琴弦的松緊程度有關(guān)，他們隨后進行第四次實驗，驗證了這一猜想的正確性．

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：控制變量法就是控制其它的因素不變，研究物理量與該因素的關(guān)系，
（1）當研究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低可能與琴弦的長短有關(guān)時，應(yīng)控制材料和橫截面積相同，故選ADF三根琴弦；
（2）當研究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低可能與琴弦的橫截面積有關(guān)時，應(yīng)控制材料和長度相同，故選ABC三根琴弦；
（3）如果驗證猜想三：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的材料有關(guān)，應(yīng)控制長度和橫截面積相同，故表格應(yīng)該填入與尼龍的數(shù)據(jù)相同，即80、1.02．

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	尼龍	80	1.02
H	尼龍	100	1.02
I	鋼	80	1.02

故答案為：ADF；ABC；80；1.02．

點評 這是一類根據(jù)樂音的特征進行實際應(yīng)用題目，從猜想知，琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦橫截面積、長度和材料有關(guān)，所以實驗中要用到控制變量法，在分析過程中注意應(yīng)控制的變量及改變的量，細心分析則很容易得出正確的結(jié)論．