Question

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，可能与琴弦的横载面积有关．
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，他们找到了下表所列9种规格的琴弦，因为音调高低取决于声源振动的频率，于是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）
A	铜	60	0.76
B	铜	60	0.89
C	铜	60	1.02
D	铜	80	0.76
E	铜	80	______
F	铜	100	0.76
G	钢	80	1.02
H	尼龙	80	1.02
I	尼龙	100	1.02

（1）为了验证猜想一，应选用编号为______、______、______ 的三根琴弦进行实验．
（2）为了验证猜想二，应选用编号为______、______、______ 的三根琴弦进行实验．
（3）表中有的材料规格还没填全，为了验证“猜想三”要选择三根琴弦，必须知道该项内容．请在表中填上所缺数据：______mm²．
（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：______．

Answer 1

【答案】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）探究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）探究琴弦音调的高低与琴弦的松紧程度的关系时，控制琴弦的横截面积、琴弦的长短、琴弦的材料不变．
解答：解：（1）为验证猜想一，可选择长度和材料都相同，而横截面积不同的琴弦A、B、C进行研究．
（2）为验证猜想二，应选择横截面积和材料都相同，而长度不同的琴弦A、D、F进行研究．
（3）为了验证猜想三，应选择横截面积和长度都相同，而材料不同的琴弦D、G、H进行研究，故横截面积都是1.02mm²．
（4）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）A、B、C；（2）A、D、F；（3）1.02；（4）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：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．