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1．琴弦發出的聲音的音調高低，可能與琴弦的橫截面積有關；
猜想2．琴弦發出的聲音的音調高低，可能與琴弦的長短有關；
猜想3．琴弦發出的聲音的音調高低，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，因為音調的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（mm）
A	銅	60	0.76
B	銅	60	0.89
C	銅	60	1.02
D	銅	80	0.76
E	銅
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

A

、

D

、

F

的琴弦進行實驗．
為了驗證猜想3 表中的材料規格還沒填全，必須知道該項內容，請在表中填上所缺數據．②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

選取一根琴弦，用一定大小的力拉緊琴弦，撥動琴弦測出此時的頻率，然后改用不同大小的力拉緊琴弦，分別測出相應的頻率，重復三次，進行比較分析

0

．
③在研究一個物理量對某個現象的影響時，一定要保持其它物理量不變，這種方法稱為

控制變量法

，它是很重要的一種探究方法．再舉一例用到此科學方法的實驗

探究歐姆定律

．

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．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．
（2）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．
（3）在研究多因素（變量）的問題時，通常會用到控制變量法，可聯想學過的知識，從中找出符合條件的實驗或例子即可．

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A、D、F進行研究．
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，故長度為80cm，橫截面積都是1.02mm²．表格如下：

編號	材料	長度（cm）	橫截面積（mm）
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

②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．
③在探究有多個變化因素的問題時，只讓其中一個因素發生變化，保持其它因素不變，這種方法叫 控制變量法，例如探究歐姆定律．
故答案為：①A、B、C；A、D、F；如上表所示；
②選取一根琴弦，用一定大小的力拉緊琴弦，撥動琴弦測出此時的頻率，然后改用不同大小的力拉緊琴弦，分別測出相應的頻率，重復三次，進行比較分析；
③控制變量法；探究歐姆定律（答案合理即可）．

點評：本題考查了物理實驗經常用到的方法--控制變量法，要求學生切實掌握．