Question

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(jìn)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(yàn)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，因?yàn)橐粽{(diào)的高低取決寸：聲源振動的頻率，于是借來一個(gè)能夠測量振動頻率的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）為了驗(yàn)證猜想一，應(yīng)選用編號為

 

、

 

、

 

的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為了驗(yàn)證猜想二，應(yīng)選用編號為

 

、

 

、

 

的琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（2）表中有的材料規(guī)格還沒填全，為了驗(yàn)證猜想三，必須知道該項(xiàng)內(nèi)容．請?jiān)诒碇刑钌纤�缺�?shù)據(jù)．
（3）探究過程中，通常采用下列一些步驟：①分析與歸納；②實(shí)驗(yàn)研究；③提出問題（成猜想）：④得出結(jié)論．小蘭要完成探究的全過程，所采取步驟的合理順序應(yīng)該是

 

（填寫數(shù)字代號）．

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
F	銅	100	0.76
G	鋼	80	1.02
H	尼龍	80	1.02
I	尼龍	100	1.02

Answer 1

分析：根據(jù)題意可知影響音調(diào)的因素有：長度、橫截面積、材料；探究音調(diào)與某一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，需使用控制變量法進(jìn)行分析．
（1）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(shí)，控制琴弦的長度和材料相同；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(shí)，控制橫截面積和材料相同．
（2）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)，應(yīng)控制橫截面積和長度相同．
（3）根據(jù)科學(xué)探究的步驟進(jìn)行排序．

解答：解：（1）為驗(yàn)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(jìn)行研究．
為驗(yàn)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(jìn)行研究．
（2）驗(yàn)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)控制琴弦的橫截面積與長度相同，而材料不同，可選編號為E、G、H的琴弦做實(shí)驗(yàn)，故編號為E的琴弦長度為80cm，橫截面積應(yīng)為1.02mm²．
（3）實(shí)驗(yàn)探究的步驟為：提出問題、猜想和假設(shè)、實(shí)驗(yàn)研究、分析歸納、得出結(jié)論；因此該實(shí)驗(yàn)探究的步驟排序?yàn)棰邰冖佗埽?br />故答案為：（1）A、B、C；A、D、F；（2）80；1.02；（3）③②①④．

點(diǎn)評：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)，應(yīng)采用控制變量法．