Question

4．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．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，可能与琴弦的横载面积有关；
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，他们找到了如表所列9种规格的琴弦，因为音调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
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、C的三根琴弦进行实验．
（2）为了验证猜想二，应选用编号为A、D、F的三根琴弦进行实验．
（3）为了验证猜想三，编号E的琴弦的规格应该如何？请在表中填上所缺数据．
（4）随着实验的进行，小华又觉得琴弦音调的高低，可能还与琴弦的松紧程度有关，为了验证这一猜想，必须控制不变的是材料、长度、横截面积．这种研究方法叫做控制变量法．

Answer 1

分析 此题是一个实验探究题目，是根据猜想利用控制变量法进行实验验证猜想是否正确．

解答 解：控制变量法就是控制其它的因素不变，研究物理量与该因素的关系，
（1）当研究琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的横截面积有关时，应控制材料和长度相同，故选ABC；
（2）当研究琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的长短有关时，应控制材料和横截面积相同，故选ADF；
（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，故表格应该填入与尼龙的数据相同，即80、1.02或100、1.02．
（4），为了验证与琴弦的松紧程度有关这一猜想，必须进行的操作是：选取两根材料相同、长短相同、横截面积一样的弦，使两根琴弦的一端固定，另一端进行松紧程度调节，要求一张一弛有所差异．用大小相同的力拨动琴弦，比较发音情况．如果两根琴弦发出声音的音调不同，表明音调与琴弦的松紧有关，否则表明无关．
故答案为：（1）C；（2）F；（3）

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

（4）材料；长度；横截面积；控制变量法；

点评 （1）控制变量法是被研究的问题与多个因素有关，研究和某一个因素的关系时，要控制其他因素一定或不变．
（2）控制变量法的实验是初中物理实验中重要的思想，考试中从材料的选取、方案的设计、结论的描述、数据的分析等方面都可以考查控制变量的思想，要细心．