Question

13．在学习吉他演奏的过程中，小华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，经过和同学们讨论，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．
为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列4种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验．

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		1.02
F	铜	100	0.76
G	钢	80	1.02
H	尼龙	80	1.02
I	尼龙	100	1.02

（1）为了验证猜想一，应选用编号为A、B和C的琴弦进行实验；
（2）为了验证猜想二，应用编号为A、D和F的琴弦进行实验；
（3）表中编有的材料规格还没填全，为了验证猜想三，必须知道该项内容，请在表中填上合适的数据．
（4）随着实验的进行，小华又觉得琴弦音调的高低，可能还与琴弦松紧程度有关，为了验证这一猜想，必须进行的操作是取任意编号的一种琴弦，调整其松紧程度，用相同的力拨动琴弦，比较音调的高低．

Answer 1

分析 物理学中把声音的高低称为音调，题中给出了与音调可能有关的因素：长度、横截面积、材料；在解决此类多因素的探究实验时，应使用控制变量法进行分析．

解答 解：（1）要研究音调的高低和什么因素有关，需用控制变量法．
要验证猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关，需控制琴弦的长短和琴弦的材料不变，即应选用编号为A、B和C的琴弦进行实验．
（2）要验证猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关，需控制琴弦的横截面积和琴弦的材料不变，应用编号为A、D和F的琴弦进行实验．
（3）要验证猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关，需控制琴弦的横截面积和琴弦的长短不变，
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E、G、H进行研究，长度都是80mm，横截面积都是1.02mm²．
（4）探究琴弦音调的高低与琴弦的松紧程度的关系时，需要使用同一种琴弦，且控制拨弦的力相同、弦的松紧程度不同，来研究音调高低和琴弦的松紧程度的关系
故答案为：（1）B、C；
（2）D、F．
（3）80；
（4）取任意编号的一种琴弦，调整其松紧程度，用相同的力拨动琴弦，比较音调的高低．

点评 这是一类根据乐音的特征进行实际应用题目，要学会结合定义进行判断，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．