15．學校音樂會上，吉他彈奏聲美妙極了，小明想探究弦絲發(fā)出聲音的音調(diào)與其長度、直徑、材料的關系，他選取了不同規(guī)格的弦絲，在松緊程度相同的前提下?lián)軇酉医z發(fā)聲，測出各自發(fā)出聲音的頻率，數(shù)據(jù)如下表所示：
 編號 材料 長度/cm 直徑/mm 頻率/Hz
 1 鋼■ 2.0 2131
 2 鋼 35.00 2.0 1284
 3 鋼 50.00 2.5 656
 4 尼龍 50.00■ 500
（1）如圖所示，用刻度尺測得1號弦絲的長度是20.50cm．
（2）四根弦絲中，發(fā)聲音調(diào)最低的是編號為4的弦絲．
（3）分別撥動編號為1、2的弦絲，可探究發(fā)聲音調(diào)與弦絲長度的關系．
（4）分別撥動編號為3、4的弦絲，可探究發(fā)聲音調(diào)與弦絲材料的關系，可見編號為4的弦絲直徑是2.5mm．
（5）分別撥動編號為2、3的弦絲，不能（能/不能）探究發(fā)聲音調(diào)與弦絲直徑的關系，理由是弦絲的長度不同．

分析 （1）由圖讀出弦絲的長度，注意要有估計值；
（2）音調(diào)的高低取決于聲音振動的頻率；
（3）物理學中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（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；它是科學探究中的重要思想方法，控制變量法是初中物理中常用的探索問題和分析解決問題的科學方法之一．探究發(fā)聲音調(diào)與弦絲長度的關系，應控制其它因素不變，只改變長度的大�。�
（4）根據(jù)控制變量法，在探究弦絲的頻率與材料的關系時，應控制其它因素相同，只換用不用材料的弦絲的做實驗；
（5）根據(jù)控制變量法，實驗時每一次只能改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變．

解答 解：（1）由圖可知，物體的長度為20.50cm；
（2）音調(diào)的高低取決于聲音振動的頻率，振動頻率越小，音調(diào)越低，由表知，編號為4的弦絲頻率最小，故音調(diào)最低；
（3）探究發(fā)聲音調(diào)與弦絲長度的關系，要控制弦絲的材料和直徑相同，只改變弦絲長度的大小，由表中數(shù)據(jù)，所以，分別撥動編號為1、2的弦絲，可探究發(fā)聲音調(diào)與弦絲長度的關系；
（4）分別撥動編號為3、4的弦絲，探究發(fā)聲音調(diào)與弦絲材料的關系時，應控制弦絲的長度和直徑相同，由表中數(shù)據(jù)，編號為4的弦絲直徑是2.5mm．
（5）探究發(fā)聲音調(diào)與弦絲直徑的關系，應控制其它因素相同，只改變弦絲的直徑大��；而由表中編號為2、3的弦絲數(shù)據(jù)知，沒有控制長度不變，所以無法研究探究發(fā)聲音調(diào)與弦絲直徑的關系．
故答案為：（1）20.50；
（2）4；
（3）1、2；
（4）2.5；
（5）不能；弦絲的長度不同．

點評 本題結合生活實際，考查長度的測量及控制變量的具體運用，難度中等．

練習冊系列答案
相關習題

科目：初中物理 來源： 題型：選擇題

17．喝開水時，或在喝湯時，因為水和湯的溫度較高，容易燙傷，常用嘴對水或湯的表面吹氣，可以使其變得不燙，其主要原因是（　�。�
A．向水面吹氣，可以把高溫帶走
B．吹的氣體比開水的溫度低，能吸收開水的熱
C．向水面吹的二氧化碳氣體有冷卻作用
D．向水面吹氣時能加快蒸發(fā)，蒸發(fā)吸熱，使水溫度降低

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

6．回顧實驗和探究：（將下列實驗中的空缺部分填寫完整）
過程現(xiàn)象用兩個相同的電加熱器分別同時給質(zhì)量和初溫相同的水和煤油加熱，實驗中發(fā)現(xiàn)：通電后煤油的溫度升高得快．
結論質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，升高相同的溫度，吸收的熱量一般不同，由此引入了比熱容這個物理量．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

3．為了探究電流產(chǎn)生的熱量跟電阻的關系，小紅設計了如圖所示的裝置．
（1）在這個實驗中，將兩個阻值不同的電阻串聯(lián)可以控制電流和通電時間相同；
（2）電流產(chǎn)生熱量的多少是通過U型管內(nèi)液體的高度差體現(xiàn)出來的，像這種用能直接觀測的量來顯示不易直接觀測的量的方法叫轉(zhuǎn)換法，這種方法在物理學的研究中經(jīng)常用到，請你列舉一例探究動能的大小實驗中，我們通過小木塊被小鐵球推動距離的遠近判斷小鐵球具有動能的大�。�
（3）通過實驗現(xiàn)象我們得到的結論是當電流和通電時間一定時，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多．

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10．閱讀《探究水果電池電壓》回答后面的問題
探究水果電池的電壓
小明用銅片和鋅片作為電源正負極插入較小的檸檬中制成了一個水果電池，如圖所示．小華用銅片和鋁片插入較大的檸檬中制成了一個水果電池．他們分別連通相同的音樂芯片，小華比小明的芯片聲音要響一些．由此他們作出如下猜想：
猜想一：水果電池電壓可能與水果的大小有關．
猜想二：水果電池電壓可能與電極的材料有關．
（1）為了驗證猜想一，小明用同一個檸檬制成水果電池，沿著電極插入的方向不斷慢慢地切去外側(cè)的部分檸檬，分別測出電壓，如表一所示：
表一
檸檬大小一個大半個半個小半個
電壓U/V0.800.800.800.80
分析表中數(shù)據(jù)，說明猜想一是錯誤（選填“正確”或“錯誤”）的．
（2）為了驗證猜想二，小華用銅片作為電池的正極，分別用外形相同的鋅、鋁、鐵等金屬片作為電池的負極，將金屬片電極插入檸檬，保持兩極的距離和深度相同，分別測出電壓，如表二所示：
表二
電極材料銅和鋅銅和鋁銅和鐵
電壓U/V0.8800.600.46
分析表中數(shù)據(jù)，得到的結論是水果電池電壓與電極的材料有關．
（3）請你結合前面材料提出一個有價值、可探究的問題：水果電池的電壓與兩極的距離（或深度）是否有關．

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20．歸納 式探究--研究霍爾電壓
葉子姐姐在研究磁場對電流作用的實驗中，將直導線換作一塊厚度為b、寬度為d的導體板．如圖1所示，將電壓表連在導體板的兩側(cè)，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明導體板兩端存在電壓，這個電壓叫霍爾電壓．葉子姐姐進一步做了如下實驗：
板的材料板的厚度d/m通入板的電流I/A磁場強度B/T霍爾電壓UH/V
甲2×10-22×10-61×10-41.0
甲4×10-22×10-61×10-40.5
甲2×10-22×10-62×10-42.0
乙2×10-22×10-61×10-40.7
乙2×10-24×10-61×10-41.4
乙4×10-26×10-62×10-42.1
（1）由上述實驗數(shù)據(jù)可得：霍爾電壓UH=K$\frac{IB}pjgtss9$ （K為系數(shù)），K稱為材料的“霍爾系數(shù)”，綜合分析表中實驗數(shù)據(jù)，可得：材料不同，霍爾系數(shù)K值不同（“相同”或“不同”）；K甲=1×108Vm/AT．
（2）請你將表中的空格填上．
（3）在圖2UH-d關系圖象中，b能正確反映UH隨材料的厚度d變化的規(guī)律．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

7．某同學觀察到汽車緊急剎車后，由于汽車具有慣性，并不能馬上停下來，而是繼續(xù)向前滑行一段距離，從而常常造成車禍現(xiàn)象．他很想知道影響汽車緊急剎車后滑行距離大小的因素（因為緊急剎車后，滑行距離的大小是造成車禍的關鍵因素），并提出猜想：
A、緊急剎車前的速度   　 B、汽車的總質(zhì)量
C、汽車剎車系統(tǒng)的性能    D、緊急剎車時的路況
根據(jù)自己的猜想，該同學設計了以自行車代替汽車的實驗方案進行探究，并把實驗結果記錄在表格中：
次數(shù)車的總質(zhì)量
m/kg		剎車前速度
v/m•s-1		路    況滑行距離
s/m
    1    100    4  水泥路    0.4
    2    100    4  操場土路    0.6
    3    100    8  操場土路    1.2
    4    150    4  操場土路    0.8
    5    150    4  水泥路    0.5
    6    150    8   水泥路    1.5
（1）為了驗證猜想A是否正確，必須選擇表格中實驗次數(shù)中的2和3，（或5和6）．
（2）為了驗證猜想B是否正確，必須選擇表格中實驗次數(shù)中的1和5，（或2和4）．
（3）從表中你能得到的結論是：剎車后滑行的距離與剎車前的速度、車的質(zhì)量和路面的粗糙程度有關．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

4．小強學完電學后驚奇地發(fā)現(xiàn)，如圖1所示的電路圖更換不同的器材就可以進行不同的探究實驗．

（1）在器材處若接上未知電阻可以測定未知定值電阻的阻值，若接上燈泡可測定小燈泡的額定電功率．則①前者的實驗原理是I=$\frac{U}{R}$；后者的實驗原理是P=UI．
②小強同學在器材處接上燈泡并連接好電路，閉合開關，電流表指針幾乎不動，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，然后移動滑動變阻器的滑片，最終，他發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片，兩表指針均幾乎不動．原因是小燈泡斷路．
③在這兩個實驗中，都要調(diào)整滑動變阻器的滑片．請你說出這一操作的主要目的有什么不同．前者是多次改變電阻電壓和電流，得到電流與電壓的關系，并可通過多次測量求平均值減小誤差，后者是通過移動滑片，使燈泡在額定電壓下工作．
（2）將器材處接上電阻可探究“電流大小與哪些因素有關”．
①閉合開關前，滑動變阻器R′的滑片P應位于B（選填“A”或“B”）端，可以起到保護電路作用．
②小強通過實驗得到數(shù)據(jù)如表所示，其中第1次實驗的電流表示數(shù)如圖2所示，為0.1A，所用電阻R的阻值是10Ω．根據(jù)表的數(shù)據(jù)，可得出的結論是在電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比．
③小強繼續(xù)探究電流與電阻的關系，將電阻R先后更換為5Ω和15Ω的電阻進行實驗，利用得到數(shù)據(jù)分析，卻得不到“電流與電阻成反比”這一結論：請幫他分析原因沒有移動滑動變阻器的滑片，使電阻兩端的電壓不變．
實驗序號123
電阻R/ΩR
電壓U/V1.01.52.0
電流I/A0.150.20

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科目：初中物理 來源： 題型：實驗探究題

5．在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，蠟燭、凸透鏡（焦距f為10cm）、光屏放在光具座上，如圖1所示．若凸透鏡位置保持不變，依次把蠟燭放在A、B、C、D四點，并分別調(diào)整光屏的位置．則：

（1）在凸透鏡右側(cè)主光軸上畫出焦點F的位置．
（2）畫出光線a經(jīng)過凸透鏡后的徑跡．
（3）當光屏上出現(xiàn)放大的像時，蠟燭位于圖中B或C點；當蠟燭位于D點時，無論怎樣移動光屏，在光屏上看不到清晰的像．（以上兩空均選填“A”、“B”、“C”或“D”）
（4）如圖2所示，在我國首次“太空授課”中，女航天員王亞平制造了一個小水球，我們看到了她在水球中的“倒影”．水球相當于凸透鏡（選填“平面鏡”、“凸透鏡”、“凹透鏡”），王亞平到水球的距離是大于2倍焦距（選填“1倍焦距以內(nèi)”，“1倍焦距和2倍焦距之間”或“大于2倍焦距”）．

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