Question

瑋瑋在觀察提琴、吉他、二胡等弦樂器的弦振動時，猜測：即使在弦松緊程度相同的條件下發聲的音調高低還可能與弦的粗細、長短及弦的材料有關．于是她想通過實驗來探究一下自己的猜想是否正確．下表是她在實驗時控制的琴弦條件．

控制因素 編號	琴弦的材料	琴弦的長度/cm	琴弦的橫截面積/mm2
A	鋼	20	0.3
B	鋼	20	0.7
C	尼龍絲	30	0.5
D	銅	40	0.5
E	尼龍絲	40	0.5

（1）如果瑋瑋想探究弦發聲的音調與弦的材料的關系，你認為她應該選用表中編號為

D、E

的琴弦（只填字母代號）．
（2）在上述探究過程中，總要控制某些因素，使它們保持不變，進而尋找出另外一些因素的關系，這種研究方法叫做

控制變量法

．我們已經學習的物理知識中涉及的探究實驗，有些實驗的研究方法與上述方法類似，例如

探究電流、電壓、電阻間的關系實驗

．
（3）如果選用A、B編號的兩種琴弦做實驗探究，則控制的變量是琴弦的

材料

和

長度

，想探究的問題是弦發聲的音調與弦的

粗細

的關系．
（4）隨著實驗的進行，瑋瑋又覺得琴弦音調的高低，可能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：

控制琴弦的粗細、長度及材料相同，只改變弦的松緊程度

．
（5）探究過程通常采用下列一些步驟：①設計實驗；②進行實驗；③提出問題（或猜想）；④分析歸納等．你認為瑋瑋要完成本探究的全過程，所采取步驟的合理順序應該是：

③①②④

（只填寫數字代號）．

Answer 1

分析：弦樂器的音調可能跟弦的松緊、長度、材料、粗細有關，本實驗的松緊是一定的，探究弦的音調跟其中一個因素的關系時，應控制其它因素不變，這種方法是控制變量法．根據控制變量法的要求分析實驗所控制的條件及實驗現象，然后答題．

解答：解：（1）如果瑋瑋想探究弦發聲的音調與弦的材料的關系，你認為她應該選用表中編號為DE的琴弦．
（2）在上述探究過程中，總要控制某些因素，使它們保持不變，進而尋找出另外一些因素的關系，這種研究方法叫做控制變量法．我們已經學習的物理知識中涉及的探究實驗，有些實驗的研究方法與上述方法類似，例如探究電壓、電流、電阻間的關系實驗．
（3）如果選用A、B編號的兩種琴弦做實驗探究，則控制的變量是琴弦的材料和長度，想探究的問題是弦發聲的音調與弦的粗細的關系．
（4）隨著實驗的進行，瑋瑋又覺得琴弦音調的高低，可能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：選取兩根材料相同、長短相同、橫截面積一樣的弦，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，表明音調與琴弦的松緊有關，否則表明無關．
（5）實驗探究的步驟為：提出問題、設計實驗、進行實驗、分析歸納，因此該實驗探究的步驟排序為③①②④；
故答案為：（1）D、E；（2）控制變量法；探究電流、電壓、電阻間的關系實驗；（3）材料；長度；粗細；
（4）控制琴弦的粗細、長度及材料相同，只改變弦的松緊程度；（5）③①②④．

點評：（1）控制變量法是被研究的問題與多個因素有關，研究和某一個因素的關系時，要控制其他因素一定或不變．
（2）控制變量法的實驗是初中物理實驗中重要的思想，考試中從材料的選取、方案的設計、結論的描述、數據的分析等方面都可以考查控制變量的思想，要細心．