Question

小明在學習吉他演奏的過程中發現琴弦音調的高低是受各種因素影響的，他決定對此進行探究經過同學們的討論，提出了以下幾種猜想：
猜想1：琴弦發出聲音的音調高低，可能與琴弦的粗細有關；
猜想2：琴弦發出聲音的音調高低，可能與琴弦的長短有關；
猜想3：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，他找到了下表所列的9種規格的琴弦進行實驗．

編號	A	B	C	D	E	F	G	H	I
材料	銅	銅	銅	銅	銅	銅	鋼	尼龍	尼龍
長度/cm	60	60	60	80		100	80	80	100
粗細/mm2	0.75	0.89	1.02	0.76		0.76	1.02	1.02	1.02

（1）為了驗證猜想1，應選用編號為

A

、

B

、

C

的琴弦進行實驗．
為了驗證猜想2，應選用編號為

D

、

F

的琴弦進行實驗．
（2）表中有的材料的規格沒有填完，為了驗證猜想3必須知道該項內容，請你填完整．
（3）隨著實驗的進行，小明又覺得音調的高低還與琴弦的松緊程度有關，為了驗證這一猜想，必須進行的操作是

選取材料、長短、粗細相同的琴弦，調整它們的松緊程度不同

．

Answer 1

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．
（2）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．
（3）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．
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D、F或H、I進行研究．
（2）如果驗證猜想三：琴弦發出聲音的音調高低，可能與琴弦的材料有關，應控制長度和橫截面積相同，故表格應該填入與鋼（或尼龍）的數據相同，即80、1.02（或100、1.02）．
（3）探究琴弦音調的高低還與琴弦的松緊程度有關，控制琴弦的長度、橫截面積、材料都不變，改變兩者的松緊，比較音調的高低．
故答案為：（1）A、B、C；  D、F或H、I
（2）

編號	A	B	C	D	E	F	G	H	I
材料	銅	銅	銅	銅	銅	銅	鋼	尼龍	尼龍
長度/cm	60	60	60	80	80	100	80	80	100
粗細/mm2	0.75	0.89	1.02	0.76	1.02	0.76	1.02	1.02	1.02

（3）選取材料、長短、粗細相同的琴弦，調整它們的松緊程度不同．

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．控制變量法在探究類似的物理問題時，經常用到，所以要會理解應用．