Question

一名同學(xué)為了研究某種琴弦的發(fā)聲頻率與琴弦長(zhǎng)度及弦內(nèi)張力的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)：將琴弦一端固定，另一端通過(guò)懸掛不同個(gè)數(shù)的鉤碼來(lái)改變琴弦的張力，通過(guò)改變支撐木條的間距來(lái)改變琴弦發(fā)聲的有效長(zhǎng)度．在只讓鉤碼質(zhì)量m或只讓琴弦有效長(zhǎng)度L變化時(shí)，測(cè)出琴弦振動(dòng)頻率f，并繪出了如圖2所示的兩個(gè)圖象．
（1）該同學(xué)研究琴弦的發(fā)聲頻率與琴弦長(zhǎng)度及弦內(nèi)張力的關(guān)系時(shí)使用的科學(xué)方法是

控制變量法

．
（2）根據(jù)圖象，你認(rèn)為琴弦頻率與鉤碼質(zhì)量m和琴弦有效長(zhǎng)度L的關(guān)系式為下列中的哪個(gè)：

B

A．f=k

m

L

B．f=k

m

L

C．f=k

m2

L

D．f=k

m

L

（3）若琴弦調(diào)節(jié)的越緊，所發(fā)出的聲音頻率

越高

（選填“越高”、“不變”、“越低”）．

Answer 1

分析：（1）題目中有頻率、弦長(zhǎng)、和質(zhì)量三個(gè)變量，控制其中一個(gè)變量，研究另外兩個(gè)變量的關(guān)系叫做控制變量法；
（2）圖圖象得到規(guī)律，并結(jié)合量綱分析；
（3）運(yùn)用規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題．

解答：解：（1）控制一個(gè)變量，研究另外兩個(gè)變量的關(guān)系叫做控制變量法；
（2）由圖2可以看出：
L一定時(shí)，f與

m

成正比；
m一定時(shí)，f隨著L的增加而減小，f與L成反比；
故表達(dá)式為：f=k

m

L

故選B；
（3）根據(jù)第二問(wèn)結(jié)論，若琴弦調(diào)節(jié)的越緊，所發(fā)出的聲音頻率越高；
故答案為：（1）控制變量法；（2）B；（3）越高．

點(diǎn)評(píng)：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)，控制其他因素不變，這種方法是控制變量法，在物理探究實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常用到，一定要掌握．從數(shù)據(jù)中分析兩個(gè)量之間的關(guān)系時(shí)，是本題的一個(gè)難點(diǎn)．