Question

（2004?濟南）在學習吉他的演奏過程中，小明發(fā)現(xiàn)琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低是受各種因素影響的，他決定對此進行研究，經(jīng)過和同學們討論，提出以下猜想：
猜想1：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的橫截面積有關；
猜想2：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的長短有關；
猜想3：琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)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的9種規(guī)格的琴弦，因為音調(diào)的高低取決于聲源振動的頻率，于是借來了一個能夠測量振動頻率的儀器進行實驗．
（1）為了驗證猜想1，應選用編號為

A

、

B

、

C

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．

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
F	銅	100	0.76
G	鋼	80	1.02
H	尼龍	80	1.02
I	尼龍	100	1.02

表中有的材料的規(guī)格還沒有填全，為了驗證猜想3，必須知道該項內(nèi)容，請在表中填上所缺數(shù)據(jù)．
（2）隨著實驗的進行，小明又覺得琴弦音調(diào)的高低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：

選取兩根材料相同、長短相同、橫截面積一樣的琴弦，如C、E進行對比實驗．使兩根琴弦的一端固定，另一端進行松緊程度調(diào)節(jié)，要求一張一弛有所差異．用大小相同的力撥動琴弦，比較發(fā)音情況．如果兩根琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)不同，表明小雨的猜想是正確的；否則猜想錯誤

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Answer 1

分析：（1）猜想琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與琴弦的橫截面積、琴弦的長短、琴弦的材料有關．
探究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低與琴弦的橫截面積的關系時，控制琴弦的長度和材料不變．
探究琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低與琴弦的長短的關系時，控制橫截面積和材料不變．
琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低與琴弦的材料的關系時，控制橫截面積和長度不變．
（2）猜想琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低，可能與松緊有關，控制琴弦的長度、橫截面積、材料都不變．

解答：解：（1）為驗證猜想一，可選擇長度和材料都相同，而橫截面積不同的琴弦A、B、C進行研究．
為驗證猜想二，應選擇橫截面積和材料都相同，而長度不同的琴弦A、D、F進行研究．
為了驗證猜想三，應選擇橫截面積和長度都相同，而材料不同的琴弦E、G、H進行研究，橫截面積都是1.02mm²．
（2）探究琴弦的音調(diào)高低與琴弦的松緊度的關系，控制琴弦的長度、橫截面積、材料都不變．可以選擇C、E進行對比實驗．改變兩者的松緊，比較音調(diào)的高低．
故答案為：（1）ABC；ADF；

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	80	1.02
F	銅	100	0.76
G	鋼	80	1.02
H	尼龍	80	1.02
I	尼龍	100	1.02

（2）選取兩根材料相同、長短相同、橫截面積一樣的琴弦，如C、E進行對比實驗．使兩根琴弦的一端固定，另一端進行松緊程度調(diào)節(jié)，要求一張一弛有所差異．用大小相同的力撥動琴弦，比較發(fā)音情況．如果兩根琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)不同，表明小明的猜想是正確的；否則猜想錯誤．

點評：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．