Question

在學習吉他演奏的過程中，小華發現琴弦發出聲音的音調高低是受各種因素影響的，他決定對此進行研究．經過和同學們討論，提出了以下猜想：
猜想一：琴弦發出聲音的音調高低，可能與琴弦的橫載面積有關；
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；
為了驗證上述猜想是否正確，他們找到了下表所列9種規格的琴弦，因為音調高低取決于聲源振動的頻率，于是借來一個能夠測量振動頻率的儀器進行實驗．
（1）為了驗證猜想一，應選用編號為

A

，

B

，

C

的琴弦進行實驗．為了驗證猜想二，應選用編號為

A

，

D

，

F

的琴弦進行實驗．
（2）表中有的材料規格還沒填全，為了驗證猜想三，必須知道該項內容．請在表中填上所缺數據．

編號	材料	長度（cm）	橫截面積（cm2）
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

Answer 1

分析：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，在探究過程中，應用控制變量法：
（1）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．
（2）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．
（3）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．

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系，
（1）猜想一：琴弦發出聲音的音調高低，可能與琴弦的橫載面積有關；
當研究琴弦發出聲音的音調高低與琴弦的橫截面積的關系時，應控制材料和長度相同，橫截面積不同，故選A、B、C；
猜想二：琴弦發出聲音的音調高低，可能與琴弦的長短有關；
當研究琴弦發出聲音的音調高低與琴弦長短的關系時，應控制材料和橫截面積相同，長度不同，故選A、D、F；
（2）猜想三：琴弦發出聲音的音調高低，可能與琴弦的材料有關；
當研究琴弦發出聲音的音調高低與琴弦材料的關系時，應控制長度和橫截面積相同，材料不同，應選G、H，所以E的長度和橫截面積應與G、H的相同，即長度為80cm，橫截面積為1.02cm²．
故答案為：（1）A；B；C；（2）A；D；F；（3）80；1.02．

點評：此題是探究琴弦發出聲音的音調高低的影響因素，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．