Question

2．在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出的声音的音调高低是受各种因素影响的，他对此进行了研究．经过和同学们讨论，他提出了以下猜想：
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；
猜想二：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9种规格的琴弦，因为音调高低取决于声源震动的频率，于是借来一个能够测量震动频率的仪器进行试验．

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

（1）小华选用了H、I两根琴弦，是为了研究音调的高低与长度的关系；同组的小惠选用A、D、F三根琴弦来进行实验，你认为能研究音调与该因素的关系吗？能（能/不能）．
（2）小惠想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应选A、B、C（填写编号）的琴弦．
（3）小华认为：如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦的材料的关系，还要添加一根琴弦J，请写出它的长度为80cm和横截面积1.02mm²．
（4）在交流中，同学们一致认为采用三根（两根/三根）琴弦实验较合理，理由能够得到更普遍的规律．
（5）该实验中应用的物理学方法是控制变量法．

Answer 1

分析 （1）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．
（2）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．
（3）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．
（4）为了得到普遍规律，实验数据应在3次以上．
（5）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，在探究过程中，应用控制变量法．

解答 解：（1）小华选用了H、I两根琴弦，由表格数据可知，H、I两根琴弦材料和横截面积相同，长度不同，故是研究琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的长短有关；
（2）选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系时，应选用材料、长度相同，横截面积不同的三根琴弦，故选A、B、C；
（3）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，故铜琴弦J的长度为80cm和横截面积位1.02mm2．
（4）为了避免偶然性，得到更普遍的规律，采用三根琴弦实验较合理．
（5）在上述探究过程中，总要控制某些因素不变，来找出另外一些因素的关系，这种科学的研究方法叫做控制变量法．
故答案为：（1）长度；能；（2）A、B、C；（3）80；1.02；（4）三根；能够得到更普遍的规律；（5）控制变量法．

点评 此题是探究琴弦发出声音的音调高低的影响因素，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．