Question

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．

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

（1）為了驗證猜想一，應選用編號為______、______、______ 的三根琴弦進行實驗．
（2）為了驗證猜想二，應選用編號為______、______、______ 的三根琴弦進行實驗．
（3）表中有的材料規格還沒填全，為了驗證“猜想三”要選擇三根琴弦，必須知道該項內容．請在表中填上所缺數據：______mm²．
（4）隨著實驗的進行，小華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：______．

Answer 1

【答案】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．
（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）探究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．
（4）探究琴弦音調的高低與琴弦的松緊程度的關系時，控制琴弦的橫截面積、琴弦的長短、琴弦的材料不變．
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，故橫截面積都是1.02mm²．
（4）探究琴弦音調的高低與琴弦的松緊程度的關系時，需要使用同一種琴弦，且控制撥弦的力相同、弦的松緊程度不同，來研究音調高低和琴弦的松緊程度的關系．
故答案為：（1）A、B、C；（2）A、D、F；（3）1.02；（4）取任意編號的一種琴弦，調整其松緊程度，用相同的力撥動琴弦，比較音調的高低．
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．