Question

3．在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他决定对此进行研究．经过和同学们讨论，提出了以下猜想：
猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关
猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关
猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关
为了验证上述猜想是否正确，他们找到了表中所列9种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是小华又借来一个能够测量声源振动频率的仪器进行实验．

编号	A	B	C	D	E	F	G	H	I
材料	铜	铜	铜	铜	铜	铜	铁	尼龙	尼龙
长度（cm）	60	60	60	80		100	80	80	100
横截面积（mm2）	0.76	0.89	1.02	0.76		0.76	1.02	1.02	0.89

（1）为了验证猜想一，应选用编号为A、B、C的琴弦进行实验．
（2）为了验证猜想二，应选用编号为A、D、F的琴弦进行实验．
（3）表中有的材料规格还没填全，为了验证猜想三，最好填上该项内容．请在表中填上所缺数据．
（4）随着实验的进行，小华又觉得琴弦音调的高低，可能还与琴弦的松紧程度有关，为了验证这一猜想，必须进行的操作是选择长短、材料和横截面积相同的琴弦，改变材料，比较琴弦的音调变化．
（5）该探究实验采用的物理研究方法是控制变量法．

Answer 1

分析 猜想琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积、琴弦的长短、琴弦的材料有关．
（1）探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的横截面积的关系时，控制琴弦的长度和材料不变．
（2）探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的长短的关系时，控制横截面积和材料不变．
（3）琴弦发出声音的音调高低与琴弦的材料的关系时，控制横截面积和长度不变．
（4）要得出音调的高低与松紧程度的关系，需使琴弦的长度、材料、横截面积相同松紧程度不同，比较音调的变化；
（5）实验中探究一个量与多个因素的关系，用到控制变量法．

解答 解：音调的高低取决于发声体的振动频率；
（1）当研究琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的横截面积有关时，应控制材料和长度相同，故选A、B、C；
（2）当研究琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的长短有关时，应控制材料和横截面积相同，故选A、D、F；
（3）如果验证猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关，应控制长度和横截面积相同，材料不同，比较音调的高低，故表格应该填入与G、H相同的数据，即长度为80cm，横截面积为1.02mm²；
（4）要探究音调与琴弦的松紧程度的关系，应选择长短、材料、横截面积相同的琴弦，改变松紧程度，比较音调的变化；
（5）控制变量法就是控制其它的因素不变，研究物理量与该因素的关系，该题用到了控制变量法．
故答案为：频率；（1）A、B、C；（2）A、D、F；（3）80；1.02；（4）横截面积；材料；音调；（5）控制变量法．

点评 一个物理量受多个因素影响时，探究其中一个因素和物理量的关系时，采用控制变量法．