Question

15．在學習演奏小提琴的過程中，小明和同學們發(fā)現(xiàn)吉他的琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)受很多因素的影響，他們決定對這種現(xiàn)象進行探究，經(jīng)討論后提出以下猜想：
猜想一：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)可能與琴弦的材料有關(guān)；
猜想二：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)可能與琴弦的長短有關(guān)；
猜想三：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)可能與琴弦的橫截面積有關(guān)．
為了驗證以上猜想是否正確，他們找到了一些不同規(guī)格的琴弦，如下表：

編號	琴弦的材料	琴弦的長度/cm	琴弦的橫截面積/mm2
①	鋼	20	0.3
②	鋼		0.5
③	鋼	40	0.5
④	尼龍絲	30	0.5
⑤	尼龍絲	40	0.5

（1）為了驗證猜想一，應(yīng)選用編號為③．⑤的琴弦進行實驗．
（2）為了驗證猜想二，應(yīng)選用編號為④．⑤的琴弦進行實驗．
（3）為了驗證猜想三，小明選用編號為①．②的琴弦進行實驗，則表中缺少的數(shù)據(jù)應(yīng)為20．
（4）隨著實驗的進行，小華又覺得琴弦音調(diào)的高低，可能還與琴弦的松緊程度有關(guān)，為了驗證這一猜想，必須進行的操作：改變同一根琴弦的松緊程度，用相同大小的力撥動比較音調(diào)．

Answer 1

分析 探究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低與琴弦的材料的關(guān)系時，需控制橫截面積和長度不變；探究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低與琴弦的長短的關(guān)系時，控制橫截面積和材料不變；探究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)低與琴弦的橫截面積的關(guān)系時，控制琴弦的長度和材料不變；探究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低與琴弦的松緊程度的關(guān)系時，控制長短、橫截面積和材料不變．

解答 解：（1）探究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)與琴弦的材料關(guān)系時，應(yīng)該控制琴弦的長度和橫截面積相同，改變材料，即選擇③⑤；
（2）探究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)與琴弦的長度關(guān)系時，應(yīng)該控制琴弦的材料和橫截面積相同，改變長度，即選擇④⑤；
（3）探究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)與琴弦的橫截面積關(guān)系時，應(yīng)該控制琴弦的材料和長度相同，改變橫截面積，即缺少的數(shù)據(jù)中長度應(yīng)該是20cm；
（4）探究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低與琴弦的松緊程度的關(guān)系時，控制長短、橫截面積和材料不變，為了驗證這一猜想，必須進行的操作：改變同一根琴弦的松緊程度，用相同大小的力撥動比較音調(diào)．
故答案為：（1）③；⑤；（2）④；⑤；（3）20；（4）改變同一根琴弦的松緊程度，用相同大小的力撥動比較音調(diào)．

點評 此題由探究影響音調(diào)與各因素的關(guān)系，考查對控制變量法的理解與應(yīng)用，當一個物理量受多個因素影響時，探究其中一個因素和物理量的關(guān)系時，采用控制變量法．