Question

在學習吉他演奏的過程中，小華發(fā)現(xiàn)琴弦發(fā)出聲音的音調高低是受各種因素影響的，他對此進行了研究．經過和同學們討論，他提出了以下猜想：
猜想一：琴弦發(fā)出聲音的音調高低，可能與琴弦的橫載面積有關；
猜想二：琴弦發(fā)出聲音的音調高低，可能與琴弦的長短有關；
猜想三：琴弦發(fā)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，他找到了下表所列9種規(guī)格的琴弦，因為音調高低取決于  聲源振動的頻率，于是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）	編號	材料	長度（cm）	橫截面積（mm2）
A	銅	60	0.76	F	銅	100	0.76
B	銅	60	0.89	G	鋼	80	1.02
C	銅	60	1.02	H	尼龍	80	1.02
D	銅	80	0.76	I	尼龍	100	1.02
E	銅	100	1.02	J

（1）為了驗證猜想一，應選用編號為

A

、

B

、

C

的琴弦進行實驗．
為了驗證猜想二，應選用編號為

A

、

D

、

F

的琴弦進行實驗．
（2）為了驗證猜想三，請在表中填上所缺數(shù)據(jù)．
（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：

用同一根琴弦做兩次實驗，一次較松、一次較緊，分別撥動聽聲音的音調

．
（4）如圖所示，小明與小剛選用以上琴弦和盛可樂飲料的兩個紙杯，制成了一個“土電話”
①他們用“土電話”能實現(xiàn)10m間的通話，這表明：

固體能傳聲而且傳聲效果好

．
②相距同樣遠，講話者以同樣的響度說話，如果用細銅金屬絲連接，則比尼龍琴弦連接時聽到的聲音要大些，這一實驗現(xiàn)象表明：

細銅絲比尼龍琴弦傳聲效果好

．
③如果在用“土電話”時，另外一個同學用手捏住琴弦上的某一部分，則聽的另一方就不能聽到了，這是由于

阻礙了琴弦的振動

．
④如果在用“土電話”時，琴弦沒有拉直而處于很松弛狀態(tài)，則另一方

不能

（選填“能”或“不能”）聽到對方的講話聲音．

Answer 1

分析：（1）研究音調和橫截面積的關系，要控制材料、長度相同；研究音調和長度的關系，要控制材料、橫截面積相同．
（2）所填寫的材料應該與表格中找到的兩個相比，長度、橫截面積相同，材料不同．
（3）寫操作方案時，要注意控制什么因素一定，對比什么因素．
（4）①人們正常說話10m幾乎聽不見，而土電話能聽見，這里要說明什么狀態(tài)的物質傳聲，效果如何；
②相同傳聲距離，聲音大說明傳聲效果好；
③聲音是由振動產生的，聽不到聲說明不振動了；
④聲在松馳的琴弦中傳播，能量損失很快，傳不了多遠．

解答：解：
（1）A、B、C的材料都是銅，長度都是60cm，橫截面積不同，這是研究音調與橫截面積關系時選的器材；
A、D、F的材料都是銅，橫截面積都是0.76mm²，長度不同，這是研究音調與長度關系時選的器材．
（2）研究音調與材料的關系，可以對比G、H、J，長度都是80cm，橫截面積都是1.02mm²，材料不同，
所以表格中可以填：銅；80；1.02．
研究音調與材料的關系，也可以對比E、I、J，長度都是100cm，橫截面積都是1.02mm²，材料不同，
所以表格中也可以填：鋼；100；1.02．
（3）研究音調與松緊的關系，要控制材料、長度、橫截面積都一定，可以用同一根琴弦做兩次實驗，一次較松、一次較緊，分別撥動聽聲音的音調．
（4）
①通過土電話的細繩傳聲，隔10m還能聽見，說明固體傳聲效果好；
②其他因素控制一定，細銅絲比尼龍繩傳播的能量損失更少，說明細銅絲比尼龍繩傳聲效果更好；
③手阻礙了琴弦的振動，所以聽不到聲音了；
④琴弦松馳狀態(tài)，在傳聲過程中能量損失很大，傳距離很近，故聽不到聲音了．
故答案為：
（1）A；B；C．    A；D；F．
（2）銅；80；1.02．（或：鋼；100；1.02．）
（3）用同一根琴弦做兩次實驗，一次較松、一次較緊，分別撥動聽聲音的音調．
（4）
①固體能傳聲而且傳聲效果好．
②細銅絲比尼龍琴弦傳聲效果好．
③阻礙了琴弦的振動．
④不能．

點評：控制變量法是被研究的問題與多個因素有關，研究和某一個因素的關系時，要控制其他因素一定或不變．控制變量法的實驗是初中物理實驗中重要的思想，考試中從材料的選取、方案的設計、結論的描述、數(shù)據(jù)的分析等方面都可以考查控制變量的思想，要細心．