Question

玮玮在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时，猜测：即使在弦松紧程度相同的条件下发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关．于是她想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确．下表是她在实验时控制的琴弦条件．

控制因素 编号	琴弦的材料	琴弦的长度/cm	琴弦的横截面积/mm2
A	钢	20	0.3
B	钢	20	0.7
C	尼龙丝	30	0.5
D	铜	40	0.5
E	尼龙丝	40	0.5

（1）如果玮玮想探究弦发声的音调与弦的材料的关系，你认为她应该选用表中编号为

D、E

的琴弦（只填字母代号）．
（2）在上述探究过程中，总要控制某些因素，使它们保持不变，进而寻找出另外一些因素的关系，这种研究方法叫做

控制变量法

．我们已经学习的物理知识中涉及的探究实验，有些实验的研究方法与上述方法类似，例如

探究电流、电压、电阻间的关系实验

．
（3）如果选用A、B编号的两种琴弦做实验探究，则控制的变量是琴弦的

材料

和

长度

，想探究的问题是弦发声的音调与弦的

粗细

的关系．
（4）随着实验的进行，玮玮又觉得琴弦音调的高低，可能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：

控制琴弦的粗细、长度及材料相同，只改变弦的松紧程度

．
（5）探究过程通常采用下列一些步骤：①设计实验；②进行实验；③提出问题（或猜想）；④分析归纳等．你认为玮玮要完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序应该是：

③①②④

（只填写数字代号）．

Answer 1

分析：弦乐器的音调可能跟弦的松紧、长度、材料、粗细有关，本实验的松紧是一定的，探究弦的音调跟其中一个因素的关系时，应控制其它因素不变，这种方法是控制变量法．根据控制变量法的要求分析实验所控制的条件及实验现象，然后答题．

解答：解：（1）如果玮玮想探究弦发声的音调与弦的材料的关系，你认为她应该选用表中编号为DE的琴弦．
（2）在上述探究过程中，总要控制某些因素，使它们保持不变，进而寻找出另外一些因素的关系，这种研究方法叫做控制变量法．我们已经学习的物理知识中涉及的探究实验，有些实验的研究方法与上述方法类似，例如探究电压、电流、电阻间的关系实验．
（3）如果选用A、B编号的两种琴弦做实验探究，则控制的变量是琴弦的材料和长度，想探究的问题是弦发声的音调与弦的粗细的关系．
（4）随着实验的进行，玮玮又觉得琴弦音调的高低，可能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：选取两根材料相同、长短相同、横截面积一样的弦，使两根琴弦的一端固定，另一端进行松紧程度调节，要求一张一弛有所差异．用大小相同的力拨动琴弦，比较发音情况．如果两根琴弦发出声音的音调不同，表明音调与琴弦的松紧有关，否则表明无关．
（5）实验探究的步骤为：提出问题、设计实验、进行实验、分析归纳，因此该实验探究的步骤排序为③①②④；
故答案为：（1）D、E；（2）控制变量法；探究电流、电压、电阻间的关系实验；（3）材料；长度；粗细；
（4）控制琴弦的粗细、长度及材料相同，只改变弦的松紧程度；（5）③①②④．

点评：（1）控制变量法是被研究的问题与多个因素有关，研究和某一个因素的关系时，要控制其他因素一定或不变．
（2）控制变量法的实验是初中物理实验中重要的思想，考试中从材料的选取、方案的设计、结论的描述、数据的分析等方面都可以考查控制变量的思想，要细心．