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1：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2：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关．
猜想3：琴弦发现声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关．

编号	材料	长度	横截面积
A	铜	60 cm	0.76 mm2
B	铜	60 cm	1.02 mm2
C	铜	80 cm	1.02 mm2
D	钢		0.76 mm2

为了验证上述猜想是否正确，他们找到了如表所列4种规格的琴弦，规格如表．
（1）为了验证猜想1，应选用编号为

 

、

 

的琴弦进行实验．为了验证猜想2，应选用编号为

 

、

 

的琴弦进行实验．
（2）表中有的材料规格还没填全，为了验证猜想三，必须知道该项内容．请在表中填上所缺数据．
（3）该探究实验中所用的研究方法是

 

，你认为这种方法的优点是什么：

 

．

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，在探究过程中，应用控制变量法：
（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．

解答：解：（1）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，
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；
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B、C；
（2）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，故表格应该填入与A相同的数据，即60cm．
（3）在研究涉及到几个变量的物理问题时，常常采取只允许一个条件改变、其它条件不变的方法来进行探究．
在上述探究过程中，当总要控制某些因素不变，来找出另外一些因素的关系，这种科学的研究方法叫做控制变量法．
故答案为：（1）AB；BC；（2）60cm；（3）控制变量法；便于分析一个量与多个量之间的关系．

点评：此题是探究琴弦发出声音的音调高低的影响因素，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．