Question

17．小兰在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时，猜测：即使在弦张紧程度相同的条件下，发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短、及弦的材料有关．于是她想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确．下表是她在实验时控制的有关琴弦条件．

控制条件 编号	琴弦材料	琴弦的长度/CM	琴弦的横截面积/MM2
①	铜	60	1.0
②	尼龙丝	40	1.0
③	钢	50	0.3
④	尼龙丝	60	1.0
⑤	钢	50	0.5

猜想1：弦发声的音调可能与弦的材料有关系．
猜想2：弦发声的音调可能与弦的长度有关系．
猜想3：弦发声的音调可能与弦的横截面积有关系．
通过分析回答下列问题：
（1）为了验证猜想1，应该选用表中编号为①和④两组实验进行对比分析．
（2）为了验证猜想2，应该选用表中编号为②和④两组实验进行对比分析．
（3）为了验证猜想3，应该选用表中编号为③和⑤两组实验进行对比分析．
（4）此实验的研究方法叫做控制变量法．

Answer 1

分析 弦发声的音调可能与弦的材料、长度、粗细有关．
应用控制变量法可以解答此题，观察表中变量有三个，当研究音调与一个变量时，必须保证其他两个变量相同．

解答 解：（1）研究音调和材料的关系，要控制长度和横截面积相等，材料不同，①和④两种材料符合要求；
（2）研究音调和长度的关系，要控制长度不同，横截面积和材料相等，②和④两种材料符合要求，
（3）想探究的问题是弦发声的音调与弦的横截面积的关系，应控制材料、长度相同，横截面积不同，③和⑤两种材料符合要求，
（4）本实验采用的是控制变量法．
故答案为：（1）①和④；（2）②和④；（3）③和⑤；（4）控制变量法．

点评 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．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．