题目内容

18．小红为了探究物体振动发声的音调与物体本身哪些因素有关，她选择了如表的无根琴弦，如图所示，将A、B、C、D、E固定在一平木板上，其中A、B、C、E的松紧程度一样，D稍为松弛一些，其探究步骤如下：
  琴弦的材料 琴弦的长度/cm 琴弦的横街面积/mm2
 A 铜 40 0.7
 B 铜 40 0.3
 C 铜 30 0.3
 D 铜 30 0.3
 E 尼龙丝  400.7 
（1）用同样的力拔动铜丝A和B，发现拨动B铜丝时的音调高，得出了结论：在弦的松紧度、材料、长度相同时，发声体音调高低与弦的粗细有关．
（2）为了探究发声体音调高低与弦的长度有关时，他应用同样大小的力光后拨动B和C两根钢丝．
（3）先后用同样大小的力拨动铜丝C和D，发现发出不同的音调，可以得出相应的结论是：在弦的材料、长度、粗细相同时发声体音调高低与弦的松紧度有关．
（4）如果选择弦A与E是为了探究发声体音调高低与弦的材料有关．
（5）在上述探究过程中，总要控制某些因素不变，进而寻找出另外一些因素的关系，这种研究方法叫做控制变量法．

分析 声音的高低叫音调，由物体振动的频率决定．发声体音调高低与弦的材料、长度、粗细、松紧有关．解答中应采用控制变量法，每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决．

解答 解：（1）由于A、B两根铜丝的长度、松紧度一样，A比B粗，B振动的频率大，音调高；因此该过程是利用控制变量法来研究发声体的音调与其粗细的关系．
（2）如果探究发声体音调高低与弦的长度的关系，必须控制弦的材料、松紧度、粗细、松紧度一样，符合条件的是B和C两根铜丝；
（3）铜丝C和D，长度、粗细相同，先后用同样大小的力拨动C和D两根铜丝，发现C铜丝发出的音调高，D铜丝发出音调低，由此可知探究的是发声体音调高低与弦的松紧度的关系，相应的结论是：在弦的材料、长度、粗细相同时发声体音调高低与弦的松紧度有关．
（4）由图可知，弦A与E是长度、粗细相同，材料不同，是为了探究发声体音调高低与弦的材料有关；
（5）在实验探究过程中，控制某些因素不变，进而寻找出另外一些因素的关系，这种研究方法叫做控制变量法．
故答案为：（1）B；粗细；
（2）B；C；
（3）弦的松紧度有关；
（4）材料；
（5）控制变量法．

点评 此题以发声体音调高低与哪些因素有关来考查控制变量法的应用，把握住每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变进行分析即可顺利作答．

练习册系列答案
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3．某品牌电热水壶的铭牌上标着如图所示的数据，求：
（1）该电热水壶正常工作时的电阻；
（2）当电热水壶装满水后，从20℃加热到100℃，水吸收的热量？（c水=4.2×103J/（kg•℃）
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6．探究篮球反弹性能的强弱与哪些因素有关？
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方案二：其他条件都相同，将不同的篮球从同一高度自由下落，观察比较它们反弹的高度；
方案三：其他条件都相同，使不同的篮球反弹到相同的高度，观察比较它们所需自由下落的高度．
（3）根据小明设计的实验方案回答：①按照方案一探究，其不足之处是无法控制用力大小相等或初速度相等；②按照方案二探究，篮球反弹的高度越高，反弹性能就越强；像这种用反弹的高度来表示篮球反弹性能强弱的方法，在物理学上，我们把这种研究方法称之为转换法；③按照方案三探究，篮球所需自由下落的高度越高，反弹性能就越弱．
13．按图1所示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验．所用器材有：标有“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表（量程为0～0.6A、0～3A）、电压表（量程为0～3V、0～15V）、开关及导线若干．

（1）某学生在实验时，把电流表与电压表的位置交换连接了，闭合开关后会造成D．（填选项前的字母）
A．电流表烧坏　     B．电压表烧坏
C．小电灯烧坏　　   D．小电灯不亮
（2）另一学生按电路图正确连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最右端时，灯不亮，电压表有较大的示数．经检查，导线连接完好，则电路故障是：小电灯断路．排除该故障换用新元件后，闭合开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处是：闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处．
（3）小明同学按电路图正确连接电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表．
电压表的示数U/V电流表的示数I/A小电灯的功率P/W
2.00.20
2.50.22
3.00.25
3.80.30
4.50.32
①通过上表数据，可算得小电灯的额定功率为1.14W，还可得出关于灯丝电阻的结论是：灯丝电阻随温度的升高而增大；②当小电灯正常工作时，连入电路的滑动变阻器的阻值为7.33Ω．
（4）若电压表的0～15V量程已损坏，只能使用0～3V量程，其它器材不变，如何测出小电灯的额定功率？①图2在虚线框中画出测量电路图；②若小电灯两端最大可加4.5V电压，为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全，参照小明的实验数据，估算滑动变阻器接入电路的阻值范围应为4.7Ω～12Ω．
3．物理兴趣小组在“探究水果电池电压”的实验中：
小明用铜片和锌片作为电极插入较小的柠檬制成了一个水果电池，如图所示．小华用铜片和铝片插入较大的柠檬也制成了一个水果电池．他们分别连通相同的音乐芯片，小华比小明的芯片声音要响一些．由此他们作出如下猜想：
猜想一：水果电池电压可能与水果的大小有关．
猜想二：水果电池电压可能与电极的材料有关．
（1）为了验证猜想一，小明用同一个柠檬制成水果电池，沿着电极插入的方向不断慢慢地切去外侧的部分柠檬，分别测出电压，如表一所示：
表一
柠檬大小一个大半个半个小半个
电压U/V0.800.800.800.80
分析表中数据，说明猜想一是错误（正确/错误）的．
（2）为了验证猜想二，小华用铜片作为电池的正极，分别用外形相同的锌、铝、铁等金属片作为电池的负极，将金属片电极插入柠檬，并保持深度和距离相同，分别测出电压，如表二所示：
表二
电极材料铜和锌铜和铝铜和铁
电压U/V0.8800.600.46
分析表中数据，得到的结论是水果电池电压与电极的材料有关．
（3）小明先将柠檬压在桌面上滚了几下，再做成水果电池，测出电压达到1.0V，据此请你提出一个有价值、可探究的问题：水果电池的电压可能与水果的软硬度有关．
10．按要求作图：

（1）请作出图甲中：①力F的力臂l；②杠杆受到的阻力F2．
（2））如图乙所示，在“○”处可以连接电流表或电压表测量电路中的电流、电压，使L1与L2串联．
（3）如图丙所示的电路中，有几根导线尚未连接，请用笔划线代替导线补上．补上后要求：①两灯泡并联；②电流表测灯L1的电流；③闭合开关后，向左端移动滑动变阻器的滑片P，两灯均变暗．
7．如图所示，按电路图1连接实物图2．
8．下列对声的利用，其说法不正确的是（　　）
A．黑暗中海豚利用回声确定食物的方向和位置
B．可以利用声波清洗眼镜
C．利用声波可以在飞机上勘测地热
D．听老师讲课获得知识，是利用声音能传递信息

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