Question

學習吉他演奏的過程中，小北塘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8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．

編號	材料	長度（cm）	橫截面積（mm2）
A	銅	60	0.76
B	銅	60	1.02
C	銅	80	0.76
D	銅	80
E	銅	100	0.76
F	鋼	80	1.02
G	尼龍	80	1.02
H	尼龍	100	1.02

（1）為了驗證猜想一，應選用編號為

A、B（或C、D）

 的二根琴弦進行實驗．
（2）選用編號為A、C、E的三根琴弦進行實驗，可證明音調高低跟琴弦的

長度

是否有關．
（3）為了驗證“猜想三”要選擇編號為D、F和編號為

G

的琴弦進行實驗．并請在表中填上所缺數據：

1.02

mm²．
（4）隨著實驗的進行，小山北發覺琴弦音調的高低，還與琴弦的另一個因素有關，你認為是琴弦的

松緊

．

Answer 1

分析：根據控制變量法的要求，根據實驗探究的目的，確定需要控制的變量，分析表中實驗數據，找出符合要求的實驗編號，然后分析答題；琴弦發出聲音的音調高低，可能與松緊有關．

解答：解：（1）驗證猜想一：琴弦發出聲音的音調高低，可能與琴弦的橫載面積有關，應控制琴弦的長度與材料相同，而橫截面積不同，由表中實驗數據可知，符合要求的實驗編號是：A、B（或C、D）．
（2）由表中實驗數據可知，編號為A、C、E的三根琴弦的材料與橫截面積相同，長度不同，利用它們可探究音調高低跟琴弦的長度的關系．
（3）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，應控制琴弦的橫截面積與長度相同，而材料不同，可選編號為D、F、G的琴弦做實驗，編號為D的琴弦橫截面積應為1.02mm²．
（4）琴弦音調的高低還可能與琴弦的松緊有關，探究琴弦的音調高低與琴弦的松緊度的關系，要控制琴弦的長度、橫截面積、材料都不變，改變琴弦的松緊，比較音調的高低．
故答案為：（1）A、B（或C、D）；（2）長度；（3）G，1.02；（4）松緊．

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．