Question

10．在学习吉他演奏过程中，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，他们找到了如表所列的4种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是他们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	1.02
C	铜	80	0.76
D	尼龙	80	0.76

（1）为了验证猜想一，应选用编号为A和B的两根琴弦进行实验．
（2）为了验证猜想二，应选用编号为A和C的两根琴弦进行实验．
（3）为了验证猜想三，应选用编号为C和D的两根琴弦进行实验．
（4）随着实验的进行，小华又觉得琴弦音调的高低，可能与琴弦的松紧程度有关，为了验证这一猜想，他应该进行怎样的操作？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．

Answer 1

分析 物理学中把声音的高低称为音调，题中给出了与音调可能有关的因素：长度、横截面积、材料；在解决此类多因素的探究实验时，应使用控制变量法进行分析．

解答 解：
要研究音调的高低和什么因素有关，需用控制变量法；
（1）要验证猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关，需控制琴弦的长短和琴弦的材料不变，而琴弦的横截面积不同，所以要选择A和B；
（2）要验证猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关，需控制琴弦的横截面积和琴弦的材料不变，而琴弦的长短不同，所以要选择A和C；
（3）要验证猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关，需控制琴弦的横截面积和琴弦的长短不变，而琴弦的材料不同，所以要选择C和D；
（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和B；（2）A和C；（3）C和D；（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 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．