Question

4．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：
猜想一：琴弦發出聲音的音調高低，可能與琴弦的橫截面積有關
猜想二：琴弦發出聲音的音調高低，可能與琴弦的長短有關．
猜想三：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，他們找到了下表所列9種規格的琴弦進行實驗．

琴弦編號	材料	長度/cm	橫截面積/mm
1	銅	60	0.76
2	銅	60	0.89
3	銅	60	1.02
4	銅	80	0.76
5	銅
6	銅	100	0.76
7	鋼	80	1.02
8	尼龍	80	1.02
9	尼龍	100	1.02

（1）為了驗證猜想一，應選用編號為1、2、3的琴弦進行實驗．
（2）為了驗證猜想二，應選用編號為1、4、6的琴弦進行實驗．
（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，為了驗證這一猜想他還需進行操作是取任意編號的一根琴弦，調整其松緊程度，用相同的力，撥動琴弦，觀察振動頻率，得出結論．

Answer 1

分析 根據題意可知影響音調的因素有：橫截面積、長短、材料；探究音調與某一個因素的關系時，應采用控制變量法進行分析．
（1）探究琴弦發出聲音的音調高低與琴弦的橫截面積的關系時，應控制琴弦的長度和材料相同，改變琴弦的橫截面積；
（2）探究琴弦發出聲音的音調高低與琴弦的長短的關系時，應控制橫截面積和材料相同，改變琴弦的長短；
（3）探究猜想琴弦發出聲音的音調高低可能與松緊有關，應控制琴弦的長度、橫截面積、材料都不變，改變琴弦的松緊程度．

解答 解：（1）為驗證猜想一，可選擇琴弦的長短和材料都相同，而橫截面積不同的琴弦1、2、3三根琴弦進行實驗；
（2）為驗證猜想二，可選取琴弦的橫截面積和材料都相同，而長度不同的琴弦1、4、6三根琴弦進行實驗；
（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）1；2；3；
（2）1；4；6；      
（3）取任意編號的一根琴弦，調整其松緊程度，用相同的力，撥動琴弦，觀察振動頻率，得出結論．

點評 本題是探究琴弦發出聲音的音調高低的影響因素，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系時，采用控制變量法．