Question

20．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，他決定對此進行研究．經(jīng)過和同學(xué)們討論，提出了以下猜想：
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)．
猜想二：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的長短有關(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)格的琴弦進行實驗．
（1）為了驗證猜想一，應(yīng)選用編號為A，B，C的琴弦進行實驗．

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	鋼	80	1.02
H	尼龍	80	1.02
I	尼龍	100	1.02

（2）為了驗證猜想二，應(yīng)選用編號為A，D，F(xiàn)的琴弦進行實驗．
（3）表中有的材料規(guī)格還沒填全，為了驗證猜想三，必須知道該項內(nèi)容．請在表中填上所缺數(shù)據(jù)．
（4）隨著實驗的進行，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)，為了驗證這一猜想他還需進行的操作是選取兩根材料相同、長短相同、橫截面積一樣的琴弦，如C、E進行對比實驗．使兩根琴弦的一端固定，另一端進行松緊程度調(diào)節(jié)，要求一張一弛有所差異．用大小相同的力撥動琴弦，比較發(fā)音情況．

Answer 1

分析 （1）猜想琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的橫截面積、琴弦的長短、琴弦的材料有關(guān)；探究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低與琴弦的橫截面積的關(guān)系時，控制琴弦的長度和材料不變．
（2）探究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低與琴弦的長短的關(guān)系時，控制橫截面積和材料不變．
（3）琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低與琴弦的材料的關(guān)系時，控制橫截面積和長度不變．
（4）猜想琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與松緊有關(guān)，控制琴弦的長度、橫截面積、材料都不變．

解答 解：（1）為驗證猜想一，可選擇長度和材料都相同，而橫截面積不同的琴弦A、B、C進行研究．
（2）為驗證猜想二，應(yīng)選擇橫截面積和材料都相同，而長度不同的琴弦A、D、F進行研究．
（3）為了驗證猜想三，應(yīng)選擇橫截面積和長度都相同，而材料不同的琴弦進行研究，由此可知G、H符合題意，長度都是80cm，橫截面積都是1.02mm²，為了是實驗結(jié)論更具有普遍性，還應(yīng)選取編號E的琴弦，故應(yīng)補充數(shù)據(jù)如下表：

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	鋼	80	1.02
H	尼龍	80	1.02
I	尼龍	100	1.02

（4）選取兩根材料相同、長短相同、橫截面積一樣的琴弦，如C、E進行對比實驗．使兩根琴弦的一端固定，另一端進行松緊程度調(diào)節(jié)，要求一張一弛有所差異．用大小相同的力撥動琴弦，比較發(fā)音情況．如果兩根琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)不同，表明小明的猜想是正確的；否則猜想錯誤．
故答案為：（1）C；（2）F；（3）80；1.02；（4）選取兩根材料相同、長短相同、橫截面積一樣的琴弦，如C、E進行對比實驗．使兩根琴弦的一端固定，另一端進行松緊程度調(diào)節(jié)，要求一張一弛有所差異．用大小相同的力撥動琴弦，比較發(fā)音情況．

點評 本題主要考查了運用控制變量進行實驗探究，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(guān)系時，采用控制變量法．