Question

19．在學習演奏小提琴的過程中，小明和同學們發現弦樂器的琴弦發出聲音的音調受很多因素的影響，他們決定對這種現象進行探究，他們找到了一些不同規格的琴弦，如表：
（1）探究音調的高低與琴弦材料的關系時，應選擇琴弦③⑤ （選填材料編號）．
（2）探究音調的高低與琴弦的長度關系時，應選擇琴弦④⑤ （選填材料編號）．
若選擇琴弦③、④進行探究，推理得出“琴弦長度越長，振動越慢，音調就越低”的結論．該探究過程中存在的問題是沒有控制琴弦的材料相同
（3）探究音調的高低與琴弦的橫截面積關系時，選用編號為①、②的琴弦進行實驗，則缺少的數據為20；0.5．

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
③	鋼	40	0.5
④	尼龍絲	30	0.5
⑤	尼龍絲	40	0.5

Answer 1

分析 琴弦發出聲音的音調受很多因素的影響，物理學中對于多因素的問題，常常采用控制變量的方法，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影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法．

解答 解：（1）探究琴弦發出聲音的音調與琴弦的材料關系時，應該控制琴弦的長度和橫截面積相同，改變材料，即選擇③⑤；
（2）探究琴弦發出聲音的音調與琴弦的長度關系時，應該控制琴弦的材料和橫截面積相同，改變長度，即選擇④⑤；
若選擇琴弦③、④進行探究，推理得出“琴弦長度越長，振動越慢，音調就越低”的結論，該結論是錯誤的，因為沒有控制琴弦的材料相同；
（3）探究琴弦發出聲音的音調與琴弦的橫截面積關系時，應該控制琴弦的材料和長度相同，改變橫截面積，即缺少的數據中長度應該是20cm，橫截面積應該是0.5mm²；
故答案為：（1）③⑤；  （2）④⑤；  沒有控制琴弦的材料相同；（3）20；0.5．

點評 此題由探究影響音調與各因素的關系，考查對控制變量法的理解與應用，是中考的熱點考題．