Question

6．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，他们找到了上表所列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．
（1）为了验证猜想一，应选用编号为A、B、C ，的琴弦进行实验．
为了验证猜想二，应选用编号为A、D、F的琴弦进行实验．
为了验证猜想三，应选用编号为E、G、H的琴弦进行实验．
（2）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．

编号	材料	长度（cm）	横截面 （mm2）
A	铜	60	0.6
B	铜	60	0.7
C	铜	60	0.8
D	铜	70	0.6
E	铜	80	1.0
F	铜	100	0.6
G	尼龙	80	1.0
H	钢	80	1.0

Answer 1

分析 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，实验探究时应采用控制变量法．
（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）探究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）探究琴弦音调的高低与琴弦的松紧程度的关系时，控制琴弦的横截面积、琴弦的长短、琴弦的材料不变．

解答 解：
（1）为验证猜想一，可选择长度和材料都相同，而横截面积不同的琴弦A、B、C进行研究．
（2）为验证猜想二，应选择横截面积和材料都相同，而长度不同的琴弦A、D、F进行研究．
（3）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．
（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）A、B、C；
（2）A、D、F；
（3）E、G、H；
（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 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．