Question

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：琴弦发出声音的高低，可能与琴弦的横截面积有关．
猜想二：琴弦发出声音的高低，可能与琴弦的长短有关．
猜想三：琴弦发生声音的高低，可能与琴弦的材料有关．
为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列出的不同规格的琴弦，因为音调的高低决定于声源振动的频率，于是又借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验．

编号	材料	长度/cm	横截面积/mm2
1	铜	60	0.76
2	铜	60	0.89
3	铜	60	1.02
4	铜	80	0.76
5	铜
6	铜	100	0.76
7	钢	80	1.02
8	尼龙	80	1.02
9	尼龙	100	1.02

（1）为了验证猜想一，应选用编号为

1

、

2

、

3

的琴弦进行实验．为了验证猜想二，应选用编号为

1

、

4

、

6

的琴弦进行实验．
（2）表中有的材料规格没有填全，为了保证猜想三，必须知道该项内容，请在表中填上所缺数据．
（3）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，为了验证一猜想，必须进行的操作是：

取任意编号的一种琴弦，调整其松紧程度，用相同的力拨动琴弦，比较音调的高低

．

Answer 1

分析：物理学中把声音的高低称为音调，题中给出了与音调可能有关的因素：长度、横截面积、材料；在解决此类多因素的探究实验时，应使用控制变量法进行分析．

解答：解：要研究音调的高低和什么因素有关，需用控制变量法．
（1）要验证猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关，需控制琴弦的长短和琴弦的材料不变，所以要选择1、2、3．
要验证猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关，需控制琴弦的横截面积和琴弦的材料不变，所以要选择1、4、6．
（2）要验证猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关，需控制琴弦的横截面积和琴弦的长短不变，所以长度为80cm，横截面积为1.02mm²．
（3）探究琴弦音调的高低与琴弦的松紧程度的关系时，需要使用同一种琴弦，且控制拨弦的力相同、弦的松紧程度不同，来研究音调高低和琴弦的松紧程度的关系．
故答案为：
（1）1、2、3；1、4、6．（2）

编号	材料	长度（cm）	横截面积（mm2）
1	铜	60	0.76
2	铜	60	0.89
3	铜	60	1.02
4	铜	80	0.76
5	铜	80	1.02
6	铜	100	0.76
7	钢	80	1.02
8	尼龙	80	1.02
9	尼龙	100	1.02

（3）取任意编号的一种琴弦，调整其松紧程度，用相同的力拨动琴弦，比较音调的高低．

点评：这是一类根据乐音的特征进行实际应用题目，主要考查了控制变量法的应用．