题目内容

6．在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦振动频率受一些因素影响．如表列出实验用的9种不同规格的琴弦，并借来一个专门测量振动频率的仪器，他和同学们利用器材，计划探究“琴弦振动频率跟琴弦的横截面积的关系”：
（1）小华和他的同学们计划探究的自变量是琴弦的横截面积，应该控制的变量是琴弦的材料和长度．
（2）如果小华选择了琴弦E、G、H进行实验．根据所选的琴弦，小华和他的同学们实际探究琴弦振动频率跟琴弦的材料的关系．
（3）小华他们为了完成计划探究的实验，应选择琴弦A、B、C（或D、E）（填写琴弦的编号）．
编号材料长度（cm）横截面积（mm2）
A铜600.76
B铜600.89
C铜601.02
D铜800.76
E铜801.02
F铜1001.02
G钢801.02
H尼龙801.02
I尼龙1001.02

分析 琴弦振动频率可能与琴弦的横截面积、琴弦的长短、琴弦的材料有关；
根据控制变量法的要求，结合实验探究的目的，确定需要控制的变量，分析表中的实验数据，即可答题．

解答 解：
（1）小华和他的同学们计划探究“琴弦振动频率跟琴弦的横截面积的关系”，由于琴弦横截面积的改变可能会导致琴弦振动频率的变化，因此该实验中自变量是琴弦的横截面积；
又因为琴弦振动频率还可能与琴弦的材料和长度有关，因此应控制琴弦的材料、长度均相同；
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，改变琴弦的横截面积，故选A、B、C；
（2）由表中实验数据可知，编号为E、G、H的三根琴弦的长度与横截面积均相同，而材料不同，所以，他们实际探究的是琴弦振动频率跟琴弦材料的关系．
（3）为了完成计划探究的实验，即琴弦振动频率跟琴弦的横截面积的关系，应控制琴弦的长度和材料相同，而琴弦的横截面积不同，所以应选择琴弦A、B、C（或D、E）进行实验．
故答案为：
（1）琴弦的横截面积；琴弦的材料和长度；
（2）材料；
（3）A、B、C（或D、E）．

点评 本题主要考查了学生对控制变量法的理解以及对实验数据的分析能力；当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．

练习册系列答案
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10．探究声音的特征：
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（2）在敲鼓时，用鼓锤敲击鼓面，在听到鼓声同时，还可看见鼓面上小纸团在跳动，说明鼓声是由于鼓面的振动产生的，这里所采用的实验方法是转换法（选填“控制变量法”、“转换法”、“类比法”），用力越大，听到的鼓声越响，表明鼓面的振幅越大，鼓声的响度越大．
（3）如图乙所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到钢尺（选填“钢尺”或“桌面被拍打”）振动发出的声音，保持伸出桌面钢尺长度不变，改用更大的力拨动钢尺，则听到声音的响度　（选填“音调”、“音色”或“响度”）变大；逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，每次用同样大小的力拨动钢尺，发现钢尺发声音调逐渐变低（选填“高”或“低”）了，这里采用的实验方法是控制变量法，当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动钢尺，却听不到声音了，这是由于钢尺振动频率低于20Hz，属于次声波，人耳听不到．
11．寒冷的冬天用潮湿的手摸放在户外 的金属管手会“粘”在上面，这是由于手上的水分遇冷后结成冰，使分子间作用力增大，固体和液体很难被压缩，说明分子间存在斥力．
14．小明同学在做探究凸透镜成像规律的实验中，光屏上得到蜡烛清晰的像，但他又不小心用手指指尖触摸到了凸透镜，这时光屏上会出现（　　）
A．指尖的像B．指尖的影子
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1．如图所示，小华和小静在用单摆做动能和势能转化的实验中，注意到小球往返摆动的时间很有规律，由此做出猜想：小球往返摆动一次的时间可能与小球质量m、摆长L和小球摆动的幅度S有关．为了验证猜想，她们做了以下实验探究：
（1）小球从A释放，在摆动过程中若小球从B摆动到A，动能转化为重力势能．
（2）先用一小球，使其摆动，记下小球往返摆动20次所用的时间，算出小球往返摆动1次所用的时间t1；在用摆长相同，质量不同的另一小球，重复上述实验算出小球往返摆动1次所用的时间t2．实验后小华经过仔细思考发现在两次实验过程中，还应使小球的摆动幅度相同，实验方案才是完善的．经分析数据，发现t1=t2，可以得出初步结论小球往返摆动一次的时间与质量无关．
（3）在实验过程中，每次都是通过测出小球往返20次所需的时间然后计算出小球往返摆动一次所需时间，这样做的目的是为了减小误差．
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11．什么是可探究的科学问题？
日常生活、自然现象中有许多现象会让我们产生疑问，把疑问陈述出来，就形成了问题，但不一定是科学问题．像个人爱好、道德判断、价值选择方面的问题都不属于科学问题．比如，“哪种品牌的运动鞋更好？”“为减少污染和交通拥堵，应该限制小汽车的使用吗？”等都不属于科学问题．
科学问题是指能够通过收集数据而回答的问题．例如，“纯水和盐水哪一个结冰更快？”就是一个科学问题，因为你可以通过实验收集信息并予以解答．
并不是每一个科学问题都可以进行探究，当问题太泛化或太模糊，就难以进行科学探究，比如“是什么影响气球贴到墙上？”．一般而言，可以探究的科学问题描述的是两个或多个变量之间的关系，其中的变量必须是可检验的．也就是说，可以探究的科学问题中的因变量和自变量都是可以观察或测量的．例如，“增加气球与头发的摩擦次数会改变气球贴在墙上的效果吗？”，在这个问题中，气球与头发的摩擦次数是自变量，气球贴在墙上的效果是因变量，我们通过改变自变量就可以检测因变量怎样变化．
一个可探究的科学问题可以有不同的陈述方式，常见的陈述方式有下列三种．方式一：某个变量影响另一个变量吗？例如，导体的长度影响导体的电阻大小吗？方式二：如果改变某个变量，另一个变量会怎样变化？例如，如果增大导体两端的电压，导体中的电流就增大吗？方式三：一个变量跟另一个变量有关吗？例如，电流跟电压有关吗？
科学探究的过程是围绕可探究的问题展开的，正是由于有了可探究的科学问题，才能使探究过程具有明确的方向．
物理课上，老师做了这样一个演示实验：如图所示，将一段裸导线和一段电阻丝串联接入电路，并在电阻丝和裸导线上裹上相同的两张纸．接通电路，观察到通电的电阻丝使纸片燃烧，而裸导线上裹的纸却没有燃烧．请你根据这个演示提出一个相关的、可探究的物理问题，并根据问题提出一个对应的猜想．
问题：通电导体产生的热量与导体的电阻有关吗？（问题准确即可）
猜想：通电导体产生的热量与导体的电阻有关（必须与问题对应）．
18．炎热的夏天，小吴发现，自行车车胎中的气打得过足容易发生爆胎现象．他为了探究原因，进行了如下的实验：在烧瓶中封入一定质量的某种气体，烧瓶的一端连接在压强计上．将烧瓶放入水中，利用温度计可以测得水的温度，也就是瓶中气体的温度（如图）．给水槽中的水加热，通过不断调整压强计以保持瓶中气体的体积不变，并利用温度计和压强计每隔一段时间记录瓶中气体的温度值及相应的压强值．经过一段时间，实验数据记录如表：
气体的温度/℃20304050
气体的压强/帕1.01×1051.03×1051.07×1051.1×105
（1）小吴提出的问题是一定质量的气体在体积不变时气压与温度有什么关系．
（2）小吴对上述数据进行了归纳分析，得出了初步结论：
一定质量的气体，在体积保持不变时，温度越高，气压越大．
15．一质量均匀分布、正反面相同的长方形木板，以中线MN为界，对比观察左右两部分，发现粗糙程度可能不一样，哪一侧更粗糙？同学们进行了研究．

（1）①小华将滑块放木板上，通过细线和固定的测力计相连，如图甲．水平向右拉动木板，待示数稳定时，记下滑块经过左、右两部分时测力计的示数F左和F右，若F左＞F右，则木板的左侧更粗糙，实验时不需要（选填“需要”或“不需要”）匀速拉动木板．
②小华左右手戴上同样的手套，木板水平对称地放在左右手上，现左手向左、右手向右，使两手距离快速增大，若木板向左运动，则木板左侧更粗糙．
（2）小明用图乙实验装置，进行如下操作：
A．将相同轻弹簧的一端分别固定在MN上的P、Q点，另一端分别与相同的滑块接触．
B．移动滑块压缩弹簧，使弹簧缩短不同长度，由静止释放滑块，使滑块向左、向右滑动．
C．分别测出滑块向左、向右滑行的距离为x1和x2．
小明根据x1和x2的大小关系判断木板的粗糙程度，小华提出疑义．
为能根据x1和x2的大小关系作出正确判断，请指出小明实验中存在的问题是不能确定滑块经过中线MN时的速度相同．
改正实验方法后，若x1＞x2，则木板右侧更粗糙．
（3）小红使滑块分别从左右两侧滑上木板，测出滑块运动的速度，作出滑块从两端分别运动至MN过程中的速度v和时间t的关系图线如图丙，则图线b（选填“a”或“b”）所对应的接触面更粗糙，判断的依据是b图线物块的速度变化快．
16．联系生活，回答下列问题：
如图是一个智能手机，请你结合智能手机的结构和使用过程中的物理现象，写出四个相关的物理知识．
序号  智能手机的结构和使用过程中的物理现象相关的物理知识 
 示例 智能手机上网智能手机上网是利用电磁波传递信息的 
 1  
 2  
 3  
 4  

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