Question

17．在學習吉他演奏的過程中，小明發(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，可能與琴弦的長度有關(guān)．
猜想三：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的松緊程度有關(guān)．
為了驗證上述猜想是否正確，他找到了下表所列9種規(guī)格的琴弦，因為音調(diào)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	鐵	80	1.02
H	尼龍	80	1.02
I	尼龍	100	1.02

（1）為了驗證猜想一，應選用編號為A、B、C的琴弦進行實驗．
（2）為了驗證猜想二，應選用編號為A、D、F的琴弦進行實驗．
（3）為了驗證猜想三，需要使用哪些器材進行怎樣的操作？請你簡要寫出實驗方法：用同一根琴弦，通過調(diào)節(jié)其松緊程度用同樣的力撥動，比較音調(diào)的高低．
（4）除上述猜想外，如果選用編號為E、G、H的琴弦，可以驗證的猜想應該是：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與材料有關(guān)．

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、琴弦的松緊程度有關(guān)．
（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）探究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低與松緊程度的關(guān)系，應控制琴弦的長度、橫截面積、材料都不變．
（4）分析E、G、H的相關(guān)數(shù)據(jù)，琴弦的長度、橫截面積相同，材料不同，可得發(fā)出聲音的音調(diào)高低與琴弦的材料的關(guān)系．

解答 解：（1）為驗證猜想一，即琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低與琴弦的橫截面積的關(guān)系，可選擇長度和材料都相同，而橫截面積不同的琴弦A、B、C進行研究．
（2）為驗證猜想二，即琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低與琴弦的長度的關(guān)系，應選擇橫截面積和材料都相同，而長度不同的琴弦A、D、F進行研究．
（3）為了驗證猜想三，即琴弦的音調(diào)高低與琴弦的松緊度的關(guān)系，應控制琴弦的長度、橫截面積、材料都不變，改變琴弦的松緊，可以用同一根琴弦，通過調(diào)節(jié)其松緊程度用同樣的力撥動，比較音調(diào)的高低．
（4）E、G、H的琴弦，琴弦的長度、橫截面積相同，材料不同，可驗證琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低與琴弦的材料的關(guān)系．
故答案為：（1）A、B、C；（2）A、D、F；（3）用同一根琴弦，通過調(diào)節(jié)其松緊程度用同樣的力撥動，比較音調(diào)的高低；（4）材料．

點評 本題是探究影響琴弦產(chǎn)生聲音音調(diào)的因素實驗，主要考查了控制變量法的應用，在分析時注意應控制哪個量改變，哪些量不變．