Question

9．学习声音的有关知识之后，小杰等同学提出这样一个问题：二胡、琵琶等弦乐器为什么能演奏出不同音调？在认真观察乐器之后，他们提出了这样几种猜想：
①弦乐器的音调跟弦的长短有关；
②弦乐器的音调跟弦的松紧有关；
③弦乐器的音调跟弦的粗细有关．
为了研究猜想①是否正确，小杰等同学进行了如下实验：如图所示，将一根二胡琴弦的一端绕结在桌子的腿上，另一端绕过桌边的小滑轮，挂上几个砝码，使它在桌面上拉紧，并用A、B两个三角形柱状小木块将弦支起．用一把塑料尺弹拨弦的中部，就可以听见弦发出的声音．然后在其他条件不变的情况下，改变A、B间的距离进行了多次实验，发现A、B间的距离越长，音调越低．他们通过分析归纳，总结得出弦乐器的音调跟弦长短之间的关系．
（1）小杰通过上述实验得出的结论是：同一根弦，松紧相同时，弦越长音调越低．
（2）小杰实验过程中，要在其他条件不变的前提下，改变A、B之间的距离，所运用的一种研究方法是控制变量法．
（3）小提琴演员演奏时，手指要在弦上不停地移动，这样做的作用是改变弦长、改变音调．
（4）请你将小杰他们的实验改进成能研究猜想③的实验．（写出实验的方法和注意点）增加粗细不同但长度、材料与实验中弦一样的琴弦．
（5）据此可知，弦乐器的音调的高低是可以调节的，当弦越紧时，弦发出的音调越高；当弦越粗时，弦发出的音调越低．

Answer 1

分析 音调指声音的高低，由发声体振动的频率决定．而弦乐器的琴弦振动快慢与琴弦的松紧、长短和粗细有关，可采用控制变量法进行分析判断．

解答 解：（1）小杰在实验过程中，粗细和松紧不变的情况下，改变A、B间的距离进行了多次实验，发现A、B间的距离越长，音调越低．
（2）在探究音调跟弦的长短的关系的实验过程中，控制粗细和松紧不变，这种方法是控制变量法．
（3）小提琴演员演奏时，手指要在弦上不停地移动，在粗细和松紧不变的情况下，改变弦的长短，改变音调．
（4）根据控制变量法进行分析，使弦的其他因素均不变，只改变弦的粗细即可：使琴弦的粗细不同，但长度、材料与实验中弦一样．
（5）当弦的粗细、长短相同时，弦越紧振动越快，音调越高；当弦的张紧程度、长短相同时，弦越粗振动越慢，音调越低．
故答案为：（1）低；（2）控制变量法；
（3）改变弦长、改变音调；
（4）增加粗细不同但长度、材料与实验中弦一样的琴弦；
（5）高；低．

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，控制其他因素不变，这种方法是控制变量法，在物理探究实验中经常用到，一定要掌握．