Question

19．在學(xué)習(xí)吉他演奏的過程中，小華發(fā)現(xiàn)琴弦發(fā)出的聲音的音調(diào)高低是受各種因素影響的，他決定對此進行探究．經(jīng)過和同學(xué)們討論，提出了以下猜想：
猜想一：琴弦發(fā)出的聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的橫截面積有關(guān)．
猜想二：琴弦發(fā)出的聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的長短有關(guān)．
猜想三：琴弦發(fā)出的聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的材料有關(guān)．
為了驗證上述猜想是否正確，他們找到了下表所列9種規(guī)格的琴弦，因為音調(diào)的高低取決于聲源振動的頻率，于是借來一個能夠測量振動頻率的儀器進行實驗．

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	80	1.02
F	銅	100	0.76
G	鋼	80	1.02
H	尼龍	80	1.02
I	尼龍	100	1.02

（1）為了驗證猜想一，應(yīng)選用編號為A、B、C的琴弦進行實驗．為了驗證猜想二，應(yīng)選用編號為A、D、F的琴弦進行實驗．表中有的材料規(guī)格還沒有填全，為了驗證猜想三，必須知道該項內(nèi)容，請你在表中填上所缺數(shù)據(jù)．
（2）隨著實驗的進行，小華又覺得琴弦音調(diào)的高低，可能還與琴弦的松緊有關(guān)，為了驗證這一猜想，必須進行的操作是：一根琴弦，用一定大小的力拉緊琴弦，撥動琴弦，測出此時振動的頻率．
（3）探究過程通常采用下列一些步驟：①分析歸納②實驗研究③提出問題④猜想假設(shè)⑤得出結(jié)論等．你認為小華要完成本探究的全過程，所采取步驟的合理順序是③④②①⑤．
（4）在上述探究過程中，總要控制某些因素，使它們保持不變，進而尋找出另外一些因素間的關(guān)系，這神研究問題的方法叫做控制變量法．

Answer 1

分析 （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；
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；
探究琴弦發(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；
（2）猜想琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與松緊有關(guān)，應(yīng)控制琴弦的長度、橫截面積、材料都不變；
（3）根據(jù)科學(xué)探究的一般步驟分析答題．
（4）弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的材料、琴弦的橫截面積、琴弦的長短有關(guān)，在探究過程中，應(yīng)用控制變量法．

解答 解：（1）當研究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低可能與琴弦的橫截面積有關(guān)時，控制材料和長度相同，應(yīng)選用表格中編號為A、B、C的琴弦進行實驗；
要研究究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低可能與琴弦的長短有關(guān)，應(yīng)控制材料和橫截面積相同，應(yīng)選用表格中編號為A、D、F的琴弦進行實驗；
為了驗證猜想三，應(yīng)選擇橫截面積和長度都相同，而材料不同的琴弦E、G、I進行研究，故長度為80cm，橫截面積都是1.02mm²．
（2）選取兩根材料相同、長短相同、橫截面積一樣的琴弦，使兩根琴弦的一端固定，另一端進行松緊程度調(diào)節(jié)，要求一張一弛有所差異．用大小相同的力撥動琴弦，比較發(fā)音情況．如果兩根琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)不同，表明小明的猜想是正確的；否則猜想錯誤．
（3）經(jīng)分析：小華要完成本探究的全過程，所采取步驟的合理順序應(yīng)該是：
③提出問題，④猜想假設(shè)，②實驗研究，①分析歸納，⑤得出結(jié)論，
所以順序為③④②①⑤．
（4）在上述探究過程中，總要控制某些因素，使它們保持不變，進而尋找出另外一些因素間的關(guān)系，這神研究問題的方法叫做控制變量法．
故答案為：
（1）A；B；C；A；D；F；80；1.02；
（2）一根琴弦，用一定大小的力拉緊琴弦，撥動琴弦，測出此時振動的頻率．
（3）③④②①⑤；
（4）控制變量法．

點評 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．