Question

11．在學習吉他演奏的過程中，小華發現琴弦發出聲音的音調高低是受各種因素影響的，他決定對此進行研究．經過和同學們討論，提出了以下猜想：
猜想1：琴弦發出聲音的音調高低，可能與琴弦的橫截面積有關；
猜想2：琴弦發出聲音的音調高低，可能與琴弦的長短有關；
猜想3：琴弦發出聲音的音調高低，可能與琴弦的材料有關．
為了驗證上述猜想是否正確，他們找到了如表所列9種規格的琴弦，因為音調的高低取決于聲源振動的頻率，于是他們借來一個能夠測量振動頻率的儀器進行實驗．

編號	材料	長度（cm）	橫截面積（mm2）
A	銅	60	0.76
B	銅	60	0.89
C	銅	60	1.02
D	銅	80	0.76
E	銅	①	②
F	銅	100	0.76
G	鋼	80	1.02
H	尼龍	80	1.02
I	尼龍	100	1.02

（1）為了驗證猜想1，應選用編號為ABC的琴弦進行實驗．為了驗證猜想2，應選用編號為A、D、F的琴弦進行實驗．為了驗證猜想3，表中的材料規格還沒填全，請填上所缺數據①80②1.02．
（2）在研究一個物理量對某個現象的影響時，一定要保持其它物理量不變，這種方法稱為控制變量法，它是很重要的一種探究方法．
（3）隨著實驗的進行，小華又覺得琴弦音調的高低，可能還與琴弦的松緊程度有關，為了驗證這一猜想，必須進行的操作是選取一根琴弦，用一定大小的力拉緊琴弦，撥動琴弦測出此時的頻率，然后改用不同大小的力拉緊琴弦，分別測出相應的頻率，重復三次，進行比較分析．

Answer 1

分析 物理學中把聲音的高低稱為音調，題中給出了與音調可能有關的因素：長度、橫截面積、材料；在解決此類多因素的探究實驗時，應使用控制變量法進行分析．

解答 解：
（1）要驗證猜想一：琴弦發出聲音的音調高低，可能與琴弦的橫截面積有關，需控制琴弦的長短和琴弦的材料不變，所以應選用編號為A、B、C的琴弦進行實驗．
要驗證猜想三：琴弦發出聲音的音調高低，可能與琴弦的材料有關，需控制琴弦的橫截面積和琴弦的長短不變，所以銅線的長度是80cm，橫截面積是1.02mm²；
（2）在研究一個物理量對某個現象的影響時，一定要保持其它物理量不變，這種方法稱為控制變量法，它是很重要的一種探究方法．
（3）探究琴弦音調的高低與琴弦的松緊程度的關系時，需要使用同一種琴弦，且控制撥弦的力相同、弦的松緊程度不同，來研究音調高低和琴弦的松緊程度的關系．
故答案為：
（1）A、B、C；①80；②1.02；（2）控制變量法；
（3）選取一根琴弦，用一定大小的力拉緊琴弦，撥動琴弦測出此時的頻率，然后改用不同大小的力拉緊琴弦，分別測出相應的頻率，重復三次，進行比較分析．

點評 物理學中對于多因素的問題，常常采用控制因素的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題．每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫做控制變量法．