摘要:21.控制变量法,(3)改变弦长.改变音调,(4)增加粗细不同但长度.材料与实验中弦一样的琴弦.

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玮玮在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时,猜测:即使在弦松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琴弦条件.

控制因素
编号
琴弦的材料 琴弦的长度/cm 琴弦的横截面积/mm2
A 钢 20 0.3
B 钢 20 0.7
C 尼龙丝 30 0.5
D 铜 40 0.5
E 尼龙丝 40 0.5
(1)如果玮玮想探究弦发声的音调与弦的材料的关系,你认为她应该选用表中编号为
D、E
D、E
的琴弦(只填字母代号).
(2)在上述探究过程中,总要控制某些因素,使它们保持不变,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
控制变量法
.我们已经学习的物理知识中涉及的探究实验,有些实验的研究方法与上述方法类似,例如
探究电流、电压、电阻间的关系实验
探究电流、电压、电阻间的关系实验
.
(3)如果选用A、B编号的两种琴弦做实验探究,则控制的变量是琴弦的
材料
材料
和
长度
长度
,想探究的问题是弦发声的音调与弦的
粗细
粗细
的关系.
(4)随着实验的进行,玮玮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,必须进行的操作是:
控制琴弦的粗细、长度及材料相同,只改变弦的松紧程度
控制琴弦的粗细、长度及材料相同,只改变弦的松紧程度
.
(5)探究过程通常采用下列一些步骤:①设计实验;②进行实验;③提出问题(或猜想);④分析归纳等.你认为玮玮要完成本探究的全过程,所采取步骤的合理顺序应该是:
③①②④
③①②④
(只填写数字代号).
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学习声音之后,小李等同学提出这样一个问题:二胡、琵琶等弦乐器为什么能演奏出不同音调?在认真观察孩乐器之后,他们提出了这样几种猜想:
①弦乐器的音调跟弦的长短有关;
②乐器的音调跟弦的松紧有关;
③弦乐器的音调跟弦的粗细有关.为了研究猜想①是否正确?小李等同学进行了如下实验:如图所示,将一根胡琴弦的一端绕结在桌子的腿上,另一端绕过桌边的小滑轮,挂上几个祛码,使它在桌面上拉紧,并用A、B 两个三角形柱状小木块将弦支起.用一把塑料尺弹拨弦的中部,就可以听见弦发出的声音.然后在其他条件不变的情况下,改变A、B 间的距离进行了多次实验,发现A、B 间的距离越长,音调越低.小李他们通过分析归纳,总结得出弦乐器的音调跟弦长短之间的关系,
(1)小李通过上述实验得出的结论是:同一根弦,松紧相同时,弦越长音调越
低
低
.
(2)小李实验过程中,要在其他条件不变的前提下,改变A、B 之间的距离.所运用的一种研究方法是
控制变量法
控制变量法
.
(3)小提琴演员演奏时,手指要在弦上不停地移动,这样做的作用是什么?
改变弦长、改变音调
改变弦长、改变音调
.
(4)请你将小李他们的实验改进成能研究猜想③的实验.(写出实验的方法和注意点)
答:
使琴弦的粗细不同,但长度、材料与实验中弦一样
使琴弦的粗细不同,但长度、材料与实验中弦一样
.
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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(粗细)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,因为音调高低取决于声源振动的频率,于是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) 编号 材料 长度(cm) 横截面积(mm2)
A 铜 60 0.76 F 铜 100 0.76
B 铜 60 0.89 G 钢 80 1.02
C 铜 60 1.02 H 尼龙 80 1.02
D 铜 80 0.76 I 尼龙 100 1.02
E 铜 100 1.02 J 铜
(1)近期我们学习了多种实验方法:将一些不易观察到的现象转换为易于直接观察的现象叫转换法;由已有的实验现象的变化趋势推测出实验结论的方法叫实验推理法;控制某些因素保持不变,只改变其中一个因素,进而寻找出研究对象与该因素的关系的方法叫控制变量法.在本实验中采用的研究方法是
 
.为了验证猜想一,应选用编号为
 
的三根琴弦进行实验,控制的是琴弦的
 
和
 
不变.
(2)为了验证猜想三,选用编号G、H、J琴弦进行实验,表中没填全的材料规格数据是
 
和
 
.
(3)探究过程通常采用下列一些步骤:①实验研究;②分析归纳;③提出问题(或猜想);④得出结论等.你认为要完成本探究的全过程,所采取步骤的合理顺序应该是:
 
(只填写数字代号).
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