Question

10．在學(xué)習(xí)吉他演奏過程中，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(jìn)行研究．經(jīng)過和同學(xué)們討論，提出了以下猜想：
猜想一：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)；
猜想二：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)．
為了驗(yàn)證上述猜想是否正確，他們找到了如表所列的4種規(guī)格的琴弦，因?yàn)橐粽{(diào)的高低取決于聲源振動(dòng)的頻率，于是他們借來一個(gè)能夠測量振動(dòng)頻率的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

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

（1）為了驗(yàn)證猜想一，應(yīng)選用編號為A和B的兩根琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（2）為了驗(yàn)證猜想二，應(yīng)選用編號為A和C的兩根琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（3）為了驗(yàn)證猜想三，應(yīng)選用編號為C和D的兩根琴弦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（4）隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，小華又覺得琴弦音調(diào)的高低，可能與琴弦的松緊程度有關(guān)，為了驗(yàn)證這一猜想，他應(yīng)該進(jìn)行怎樣的操作？取任意編號的一種琴弦，調(diào)整其松緊程度，用相同的力撥動(dòng)琴弦，比較音調(diào)的高低．

Answer 1

分析 物理學(xué)中把聲音的高低稱為音調(diào)，題中給出了與音調(diào)可能有關(guān)的因素：長度、橫截面積、材料；在解決此類多因素的探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使用控制變量法進(jìn)行分析．

解答 解：
要研究音調(diào)的高低和什么因素有關(guān)，需用控制變量法；
（1）要驗(yàn)證猜想一：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)，需控制琴弦的長短和琴弦的材料不變，而琴弦的橫截面積不同，所以要選擇A和B；
（2）要驗(yàn)證猜想二：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的長短有關(guān)，需控制琴弦的橫截面積和琴弦的材料不變，而琴弦的長短不同，所以要選擇A和C；
（3）要驗(yàn)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)，需控制琴弦的橫截面積和琴弦的長短不變，而琴弦的材料不同，所以要選擇C和D；
（4）探究琴弦音調(diào)的高低與琴弦的松緊程度的關(guān)系時(shí)，需要使用同一種琴弦，且控制撥弦的力相同、弦的松緊程度不同，來研究音調(diào)高低和琴弦的松緊程度的關(guān)系．
故答案為：（1）A和B；（2）A和C；（3）C和D；（4）取任意編號的一種琴弦，調(diào)整其松緊程度，用相同的力撥動(dòng)琴弦，比較音調(diào)的高低．

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