Question

小明在学习吉他演奏的过程中发现琴弦音调的高低是受各种因素影响的，他决定对此进行探究经过同学们的讨论，提出了以下几种猜想：
猜想1：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的粗细有关；
猜想2：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关；
猜想3：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关．
为了验证上述猜想是否正确，他找到了下表所列的9种规格的琴弦进行实验．

编号	A	B	C	D	E	F	G	H	I
材料	铜	铜	铜	铜	铜	铜	钢	尼龙	尼龙
长度/cm	60	60	60	80		100	80	80	100
粗细/mm2	0.75	0.89	1.02	0.76		0.76	1.02	1.02	1.02

（1）为了验证猜想1，应选用编号为______、______、______的琴弦进行实验．
为了验证猜想2，应选用编号为______、______的琴弦进行实验．
（2）表中有的材料的规格没有填完，为了验证猜想3必须知道该项内容，请你填完整．
（3）随着实验的进行，小明又觉得音调的高低还与琴弦的松紧程度有关，为了验证这一猜想，必须进行的操作是______．

Answer 1

解：（1）为验证猜想一，可选择长度和材料都相同，而横截面积不同的琴弦A、B、C进行研究．
为验证猜想二，应选择横截面积和材料都相同，而长度不同的琴弦D、F或H、I进行研究．
（2）如果验证猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关，应控制长度和横截面积相同，故表格应该填入与钢（或尼龙）的数据相同，即80、1.02（或100、1.02）．
（3）探究琴弦音调的高低还与琴弦的松紧程度有关，控制琴弦的长度、横截面积、材料都不变，改变两者的松紧，比较音调的高低．
故答案为：（1）A、B、C； D、F或H、I
（2）

编号	A	B	C	D	E	F	G	H	I
材料	铜	铜	铜	铜	铜	铜	钢	尼龙	尼龙
长度/cm	60	60	60	80	80	100	80	80	100
粗细/mm2	0.75	0.89	1.02	0.76	1.02	0.76	1.02	1.02	1.02

（3）选取材料、长短、粗细相同的琴弦，调整它们的松紧程度不同．
分析：（1）猜想琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积、琴弦的长短、琴弦的材料有关．
探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的横截面积的关系时，控制琴弦的长度和材料不变．
探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的长短的关系时，控制横截面积和材料不变．
（2）琴弦发出声音的音调高低与琴弦的材料的关系时，控制横截面积和长度不变．
（3）猜想琴弦发出声音的音调高低，可能与松紧有关，控制琴弦的长度、横截面积、材料都不变．
点评：一个物理量受多个因素影响时，探究其中一个因素和物理量的关系时，采用控制变量法．控制变量法在探究类似的物理问题时，经常用到，所以要会理解应用．