Question

大海同學為了探究琴弦的音調(diào)與音弦的材料、張緊程度、橫截面積、長短的關系，設計了如圖所示的實驗，采用了表一所列各種規(guī)格的琴弦、幾個鉤碼和一個能夠測量振動頻率的儀器．

編號	材料	長度/cm	橫截面積/mm2
A	銅	60	0.76
B	銅	60	0.89
C	銅	60	1.02
D	銅	80	0.76
E	銅
F	銅	100	0.76
G	鋼	80	1.02
H	尼龍	80	1.02
I	尼龍	100	1.02

實驗步驟：
（1）在大木板的兩邊立起兩塊小木板，在大木板的一端牢牢釘人一根大釘子，把弦的一端綁在釘子上，另一端垂在桌邊，把鉤碼綁在垂下的弦上．（如圖）
（2）為了驗證“琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的粗細有關”這一猜想，應選用編號為

A

、

B

、

C

的琴弦進行實驗．（如表）
（3）為了驗證“琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的長短有關”這一猜想，應選用編號為

A

、

D

、

F

的琴弦進行實驗．（如表）
（4）表一中有的材料規(guī)格還沒填全，為了驗證“琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低．可能與琴弦的材料有關”這一猜想，必須知道該項內(nèi)容．請在表中填上所缺數(shù)據(jù)．（如表）
（5）為了驗證“琴弦音調(diào)的高低，可能還與琴弦的張緊程度有關”這一猜想．必須進行的操作是什么？

Answer 1

分析：因琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的長短、琴弦的橫截面積、琴弦的材料有關；
對于這類多因素問題，要結合控制變量法進行分析解答，知道音調(diào)的高低與發(fā)聲物體的振動頻率有關，頻率越大，音調(diào)就越高．

解答：解：
（2）在探究“琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的粗細有關”時，要控制琴弦的材料和長度相同，故選A、B、C的琴弦進行實驗；
（3）探究“琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的長短有關”時，應控制琴弦的材料和橫截面積相同，所以選A、D、F的琴弦進行實驗；
（4）為了驗證“琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低．可能與琴弦的材料有關”時，應控制琴弦的長度和橫截面積相同，材料不同，符合條件的只有G、H，所以D項中應是：80；1.02．
（5）為了驗證“琴弦音調(diào)的高低，可能還與琴弦的張緊程度有關”時，根據(jù)控制變量法必須是控制琴弦的材料、長度和橫截面積相同，即選取兩根材料相同、長短相同、橫截面積一樣的琴弦進行實驗；使所掛鉤碼的個數(shù)不同．
故答案為：（2）A、B、C；（3）A、D、F；（4）80；1.02．（5）選取兩根材料相同、長短相同、橫截面積一樣的琴弦．

點評：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系時，采用控制變量法結合相關的物理學方法進行分析處理．