Question

在學習吉他演奏的過程中，小雨發現琴弦發出聲音的音調高低是受各種因素影響的，他決定對此進行探究．經過與同學們討論，提出了以下猜想：
猜想一：琴弦發出聲音的音調高低，可能與琴弦的橫截面積有關；
猜想二：琴弦發出聲音的音調高低，可能與琴弦的長短有關；
猜想三：琴弦發出聲音的音調高低，可能與琴弦的材料有關．
為了驗證這些猜想，他們找來了一些琴弦，其規格分別如下表

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	60	1.02
F	銅	100	0.76
G	鋼	80
H	尼龍	80	0.76
I	尼龍	100	1.02

（1）為驗證猜想一，可選編號為______、______、______的琴弦進行研究．
（2）為驗證猜想二，應選編號為______、______、______的琴弦進行實驗．
（3）為了驗證猜想三，請你在表中填上該琴弦的橫截面積．
（4）隨著實驗的進行，小雨又覺得琴弦音調的高低，可能還與琴弦的松緊度有關．請你設計實驗，驗證這一猜想．______．

Answer 1

【答案】分析：（1）猜想琴弦發出聲音的音調高低，可能與琴弦的橫截面積、琴弦的長短、琴弦的材料有關．
探究琴弦發出聲音的音調高低與琴弦的橫截面積的關系時，控制琴弦的長度和材料不變．
探究琴弦發出聲音的音調高低與琴弦的長短的關系時，控制橫截面積和材料不變．
琴弦發出聲音的音調高低與琴弦的材料的關系時，控制橫截面積和長度不變．
（2）猜想琴弦發出聲音的音調高低，可能與松緊有關，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，應選擇橫截面積和長度都相同，而材料不同的琴弦D、G、H進行研究，橫截面積都是0.76mm²．
（4）探究琴弦的音調高低與琴弦的松緊度的關系，控制琴弦的長度、橫截面積、材料都不變．可以選擇C、E進行對比實驗．改變兩者的松緊，比較音調的高低．
故答案為：（1）ABC；（2）ADF；（3）0.76；
（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節，要求一張一弛有所差異．用大小相同的力撥動琴弦，比較發音情況．如果兩根琴弦發出聲音的音調不同，表明小雨的猜想是正確的；否則猜想錯誤．
點評：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系時，采用控制變量法．