Question

在學(xué)習(xí)吉他演奏的過程中，小華發(fā)現(xiàn)琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低是受各種因素影響的，他決定對此進行研究．經(jīng)過和同學(xué)們討論，提出了以下猜想：
猜想1：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的橫截面積有關(guān)．
猜想2：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的長短有關(guān)．
猜想3：琴弦發(fā)現(xiàn)聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的材料有關(guān)．

編號	材料	長度	橫截面積
A	銅	60 cm	0.76 mm2
B	銅	60 cm	1.02 mm2
C	銅	80 cm	1.02 mm2
D	鋼		0.76 mm2

為了驗證上述猜想是否正確，他們找到了如表所列4種規(guī)格的琴弦，規(guī)格如表．
（1）為了驗證猜想1，應(yīng)選用編號為

 

、

 

的琴弦進行實驗．為了驗證猜想2，應(yīng)選用編號為

 

、

 

的琴弦進行實驗．
（2）表中有的材料規(guī)格還沒填全，為了驗證猜想三，必須知道該項內(nèi)容．請在表中填上所缺數(shù)據(jù)．
（3）該探究實驗中所用的研究方法是

 

，你認為這種方法的優(yōu)點是什么：

 

．

Answer 1

分析：猜想琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的橫截面積、琴弦的長短、琴弦的材料有關(guān)，在探究過程中，應(yīng)用控制變量法：
（1）探究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低與琴弦的橫截面積的關(guān)系時，控制琴弦的長度和材料不變．
（2）探究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低與琴弦的長短的關(guān)系時，控制橫截面積和材料不變．
（3）琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低與琴弦的材料的關(guān)系時，控制橫截面積和長度不變．

解答：解：（1）控制變量法就是控制其它的因素不變，研究物理量與該因素的關(guān)系，
當(dāng)研究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低可能與琴弦的橫截面積有關(guān)時，應(yīng)控制材料和長度相同，故選A、B；
當(dāng)研究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低可能與琴弦的長短有關(guān)時，應(yīng)控制材料和橫截面積相同，故選B、C；
（2）如果驗證猜想三：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的材料有關(guān)，應(yīng)控制長度和橫截面積相同，故表格應(yīng)該填入與A相同的數(shù)據(jù)，即60cm．
（3）在研究涉及到幾個變量的物理問題時，常常采取只允許一個條件改變、其它條件不變的方法來進行探究．
在上述探究過程中，當(dāng)總要控制某些因素不變，來找出另外一些因素的關(guān)系，這種科學(xué)的研究方法叫做控制變量法．
故答案為：（1）AB；BC；（2）60cm；（3）控制變量法；便于分析一個量與多個量之間的關(guān)系．

點評：此題是探究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低的影響因素，一個物理量受多個因素影響時，探究其中一個因素和物理量的關(guān)系時，采用控制變量法．