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，可能与琴弦的横截面积有关
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，他们找到了下表所列9种规格的琴弦进行实验．

琴弦编号	材料	长度/cm	横截面积/mm
1	铜	60	0.76
2	铜	60	0.89
3	铜	60	1.02
4	铜	80	0.76
5	铜
6	铜	100	0.76
7	钢	80	1.02
8	尼龙	80	1.02
9	尼龙	100	1.02

（1）为了验证猜想一，应选用编号为1、2、3的琴弦进行实验．
（2）为了验证猜想二，应选用编号为1、4、6的琴弦进行实验．
（3）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，为了验证这一猜想他还需进行操作是取任意编号的一根琴弦，调整其松紧程度，用相同的力，拨动琴弦，观察振动频率，得出结论．

Answer 1

分析 根据题意可知影响音调的因素有：横截面积、长短、材料；探究音调与某一个因素的关系时，应采用控制变量法进行分析．
（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，应控制琴弦的长度和材料相同，改变琴弦的横截面积；
（2）探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的长短的关系时，应控制横截面积和材料相同，改变琴弦的长短；
（3）探究猜想琴弦发出声音的音调高低可能与松紧有关，应控制琴弦的长度、横截面积、材料都不变，改变琴弦的松紧程度．

解答 解：（1）为验证猜想一，可选择琴弦的长短和材料都相同，而横截面积不同的琴弦1、2、3三根琴弦进行实验；
（2）为验证猜想二，可选取琴弦的横截面积和材料都相同，而长度不同的琴弦1、4、6三根琴弦进行实验；
（3）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）1；2；3；
（2）1；4；6；      
（3）取任意编号的一根琴弦，调整其松紧程度，用相同的力，拨动琴弦，观察振动频率，得出结论．

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．