Question

18．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，他决定对此进行研究．请你帮助他完成以下内容：

编号	材料	长度（cm）	横截面积（mm2）
1	铜	50	0.5
2	铜	50	0.8
3	铜	50	1.0
4	铜	100	0.5
5	铜	100
6	铜	150	0.5
7	钢	100	1.0
8	尼龙		1.0
9	尼龙	150	1.0

（1）本实验最主要的实验思想是控制变量．
（2）若选用编号为1、2、3的三根琴弦，可以说明音调高低与琴弦的长度有关；若选用编号为1、4、6的三根琴弦，可以说明音调高低与琴弦的横截面积有关．
（3）表中有的材料规格还没填全，为了探究音调高低与琴弦的材料是否有关，必须知道该项内容．请在表中填上所缺数据．
（4）提出一种方案，探究音调高低与琴弦松紧的关系：控制琴弦的长度、横截面积、材料都不变，改变两者的松紧，比较音调的高低．

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，在探究过程中，应用控制变量法．
（2）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．
（3）探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的材料是否有关，控制琴弦的横截面积和长度不变；
（4）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）本实验在探究过程中，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．
（2）由表可知，编号为1、2、3的三根琴弦材料、横截面积相同，长度不同，可以说明音调高低与琴弦的长度有关；
编号为1、4、6的三根琴弦材料、长度相同，横截面积不相同，可以说明音调高低与琴弦的横截面积有关；
（3）为了探究音调高低与琴弦的材料是否有关，应该控制琴弦的横截面积和长度不变，故尼龙的长度应该与钢的长度相同，为100cm；铜的横截面积应该与钢的横截面积相同，为1.0mm²；
（4）探究琴弦音调的高低还与琴弦的松紧程度有关，控制琴弦的长度、横截面积、材料都不变，改变两者的松紧，比较音调的高低．
故答案为：（1）控制变量；（2）长度；横截面积；（3）100；1.0；（4）控制琴弦的长度、横截面积、材料都不变，改变两者的松紧，比较音调的高低．

点评 本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．