Question

在学习吉他演奏的过程中，小雨发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他决定对此进行探究．经过与同学们讨论，提出了以下猜想
猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关；
猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关；
猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关．

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

为了验证这些猜想，他们找来了一些琴弦，其规格分别如下表所示：
（1）为了验证猜想一，可选用编号为

 

、

 

、

 

的琴弦进行研究．
（2）为了验证猜想二，应选用编号为

 

、

 

、

 

的琴弦进行实验．
（3）表中有的材料规格还没有填全，为了验证猜想三，请你填上该琴弦的横截面积．
（4）随着实验的进行，小雨又觉得琴弦音调的高低，可能还与琴弦的

 

有关．请你设计实验，验证这一猜想．

 

．

Answer 1

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．
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．
（2）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．

解答：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．
（2）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A、D、F进行研究．
（3）为了验证猜想三，应选择横截面积和长度都相同，而材料不同的琴弦D、G、H进行研究，横截面积都是0.76mm²．
（4）琴弦的松紧程度不同，振动快慢不同，音调便可不同，探究琴弦的音调高低与琴弦的松紧度的关系，控制琴弦的长度、横截面积、材料都不变．可以选择C、E进行对比实验．改变两者的松紧，比较音调的高低．
故答案为：（1）A；B；C；（2）A；D；F；（3）0.76；
（4）松紧程度；用同一根琴弦在长度不变时改变松紧程度，用大小相同的力拨动琴弦，比较发音情况．如果发出声音的音调不同，表明猜想是正确的；否则猜想错误．

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．