小明在观察提琴.吉他.二胡等弦乐器的弦振动时.作出了如下的思考和探究．表是她在实验时选择的琴弦:控制因素编号琴弦的材料琴弦的长度/cm琴弦的横截面积/mm2A钢200.3B钢200.7C尼龙丝300.5D铜400.5E尼龙丝400.5(1)小明能分辨出是何种乐器发出的声音.是根据声音的音色特性．(2)小明发现即使是同一乐器.发出的声音音调也有高� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

2．小明在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时，作出了如下的思考和探究．表是她在实验时选择的琴弦：

控制因素编号	琴弦的材料	琴弦的长度/cm	琴弦的横截面积/mm²
A	钢	20	0.3
B	钢	20	0.7
C	尼龙丝	30	0.5
D	铜	40	0.5
E	尼龙丝	40	0.5

（1）小明能分辨出是何种乐器发出的声音，是根据声音的音色特性．
（2）小明发现即使是同一乐器，发出的声音音调也有高有低，为此他提出下面4个问题，其中较有价值且可探究的问题是：D
A．手指拨动琴弦为什么能发出不同的声音？
B．吉他和二胡哪个音色更优美？
C．我们能听到这些乐器的声音是说明空气能传声吗？
D．琴弦发声的音调高低与弦的粗细、长短及弦的材料有什么关系？
（3）如果小明想探究弦发声的音调与弦的材料的关系，你认为他应该选用表中编号为D、E的琴弦（只填字母代号）．如果选用A、B编号的两种琴弦做实验探究，想探究的问题是弦发声的音调与弦的横截面积的关系．
（4）在上述探究过程中，总要控制某些因素，使它们保持不变，进而寻找出另外一些因素的关系，这种研究方法叫做控制变量法．在所学知识中，再举出一个也运用此探究方法的例子：探究影响电阻大小的因素．

分析（1）音色反映了声音的品质和特色，不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也就不同．
（2）明确用手摩擦杯口时，其发声的原因与发声物体是什么，然后再进一步判断对其发声的音调产生的影响．这里的“声音不同”是指音调，则应围绕音调的影响因素进行探究．
（3）弦乐器的音调可能跟弦的松紧、长度、材料、粗细有关，本实验的松紧是一定的，探究弦的音调跟其中一个因素的关系时，应控制其它因素不变，这种方法是控制变量法．

解答解：（1）不同的乐器即便演秦相同的乐曲，发出的音色也不相同，故可用音色来辨别．
（2）实验中，当用手指拨动琴弦时，是琴弦发生了振动，当琴弦越紧，音调越高，琴弦越松，音调越低．
由题意可知，这里的“声音不同”是指音调，则应围绕音调的影响因素进行探究．即探究“琴弦发声的音调高低与弦的粗细、长短及弦的材料有什么关系？”是最有价值且可探究的问题．
（3）弦松紧是一定的，在探究弦发声的音调与弦的材料的关系时，需控制弦的长度和横截面积相同材料不同，表中符合条件的是D、E；
A、B编号的两种琴弦的材料和长度相同，横截面积不同，如果选用A、B编号的两种琴弦做实验探究，想探究的问题是在探究弦发声的音调与弦的横截面积的关系．
（4）采用控制变量法研究的实验很多，例如探究电流与电压和电阻的关系、探究影响电阻大小的因素、探究影响动能大小的因素、探究影响重力势能大小的因素等．
故答案为：（1）音色；（2）D；（3）D、E；横截面积；（4）探究影响电阻大小的因素．

点评控制变量法是被研究的问题与多个因素有关，研究和某一个因素的关系时，要控制其他因素一定或不变．控制变量法的实验是初中物理实验中重要的思想，考试中从材料的选取、方案的设计、结论的描述、数据的分析等方面都可以考查控制变量的思想，要细心．

练习册系列答案

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12．小明在实验室里测量一块形状不规则，体积较大的矿石的密度．

（1）因矿石形状不规则，放不进量筒，因此他利用一只烧杯，按如图所示方法进行测量，矿石的体积是70cm³．
（2）用托盘天平已测得矿石的质量是175.6g，则矿石的密度是2.5×10³kg/m³，从图A到图B的操作引起的密度测量值比真实值偏小（选填：偏大、偏小或不变）．
（3）在使用已调节好的托盘天平．按规范的操作来称量矿石的质量时，通过增、减砝码后指针偏在分度盘中线右边一点，这时应该C．
A．向左调平衡螺母； B．往右盘中加砝码； C．从右盘中减砝码； D．向右移动游码．
（4）若只有如下器材：一个水槽和足量的水、细线、刻度尺、一个正方体木块，请你设计实验测出一个泰山玉摆件的密度，并利用测量中的表示符号和水的密度ρ_水，写出玉摆件密度的数学表达式．（假设木块放在水槽中，上面放上玉摆件，木块仍未完全浸没．）
请写出设计的实验步骤：
a．水槽中装入适量水，将木块放入水槽中，用刻度尺测出木块下表面到水面的距离h₁；
b．将玉镯放于木块上，如图所示，用刻度尺测出木块下表面到水面的距离h₂；
c．将玉镯用细线挂于木块下，共同漂浮于水中，用刻度尺测出木块下表面到水面的距离h₃；
d．翠玉手镯密度的数学表达式ρ=$\frac{ρ水（{h}_{2}-{h}_{1}）}{（{h}_{2}-{h}_{3}）}$．．

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13．物理兴趣小组的同学，利用如图所示的装置，在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件．

（1）如图1所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向右（选填“左”或“右”）移动，将杠杆调在水平位置平衡的目的是为了方便测量力臂．
（2）实验中测得的数据如表所示，表格中漏填的数据为1N．

测量序号	动力 F₁/N	动力臂 l₁/cm	阻力 F₂/N	阻力臂 l₂/cm
①	1	20	2	10
②	2	15	1.5	20
③	3	5		15

（3）有的同学按现有方案得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”．这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中B
A．没有改变力的大小 B．没有改变力的方向
C．没有改变力的作用点 D．实验次数较少，结论具有偶然
（4）如图3所示，弹簧测力计在C处由竖直向上逐渐向右倾斜拉动杠杆，仍使杠杆在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数将变大（选填：变大、变小或保持不变），其原因是动力臂变小．
（5）如图4所示，实验小组选用长1.6m、粗细均匀的一只金属杆，绕O点在竖直平面内自由转动，同时将一个“拉力--位置传感器”竖直作用在杆上，并使杠杆在水平位置始终保持平衡．该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图5所示．由图可知金属杆重10N．

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力传感器
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应变片采用半导体材料制成，其阻值与长度成正比．给上、下应变片提供相等且恒定不变的电流，上应变片两端电压为U₁，下应变片两端电压为U₂，传感器把这两个电压的差值U（U=U₁-U₂）输出，用来反映力F的大小．
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A．R₁＞R₂＞R₁′＞R₂′B．R₁′＞R₁＞R₂＞R₂′
C．R₁＞R₂＞R₂′＞R₁′D．R₁＞R₁′＞R₂′＞R₂
（3）如果未进行温度补偿，自由端受到相同的力F作用，该传感器下应变片两端的电压U₂冬天比夏天小（大/小）．
（4）进行温度补偿时，应给下应变片串联的电阻，最合适的是图中的D．