题文

在学习吉他演奏的过程中，小华和同学们发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他们猜想：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短、琴弦的横截面积、琴弦的材料有关． 为了验证上述猜想是否正确，他们找到了表中所列9种规格的琴弦，和一个能够测量振动频率的仪器，并采用“控制变量”的方法，设计了实验计划．他们首先进行了下面三次实验： 实验1：选用编号为A、D、F的三根琴弦进行实验：验证了音调高低与琴弦长短的关系； 实验2：选用编号为 ______、______、______、的三根琴弦进行实验，验证了音调高低与琴弦、琴弦横截面积的关系； 实验3：为了选用三根琴弦验证音调高低与琴弦材料的关系，还必须知道表中空白项的内容．请在表中填上所缺数据． 编号 材料 长度 横截面积 A 铜 60 0.76 B 铜 60 0.89 C 铜 60 1.02 D 铜 80 0.76 E 铜     F 铜 100 0.76 G 尼龙 80 1.02 H 尼龙 100 1.02 I 钢 80 1.02 随着探究实验的进行，小华又觉得琴弦发出声音的音调高低，还可能与琴弦的松紧程度有关，他们随后进行第四次实验，验证了这一猜想的正确性． 完成第四次实验后，有同学提出要重做前三次实验，你认为有必要吗？（要说明原因） 回答：

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）实验二：在探究声音的音调高低与琴弦横截面积的关系时，要控制琴弦的材料和长度相同，故选A、B、C较为合理； 探究琴弦音调高低与琴弦材料的关系时，应控制琴弦的长度和横截面积相同，所以还需要长为80cm，横截面积为1.02mm2的铜丝一根； 故答案为：实验2：A、B、C； 实验3：80，1.02． （2）有必要重做前三次实验． 因为第四次实验说明琴弦的松紧程度影响音调，而在做前三次实验时没有意识到这一关系，实验中在控制这一条件方面可能存在问题，从而影响前三次结论的可信度．

据专家权威分析，试题“在学习吉他演奏的过程中，小华和同学们发现琴弦发出声音的音调高..”主要考查你对  音调与频率的关系，控制变量法和科学探究的过程  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

音调与频率的关系控制变量法和科学探究的过程

考点名称：音调与频率的关系

• 音调与频率的关系：
  音调的高低与声源振动的频率有关，频率越大，音调就越高。
  

• 探究音调是由什么因素决定的（如图）
  
  ①实验器材：桌子、直尺
  
  ②实验步骤：把直尺一端压在桌子上，另一端伸出桌外，拨动直尺使它振动，改变直尺伸出桌面的长度，再用同样大小的力拨动。观察每次直尺振动的快慢，听每次发出声音的高低
  
  ③现象：直尺振动越快，发出声音的音调越高。
  
  ④结论：声源振动的频率越大，声音的音调就越高。

考点名称：控制变量法和科学探究的过程

• 控制变量法：
  物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。例如以下的探究实验：
  探究影响蒸发快慢的因素；
  探究力与运动的关系
  探究影响滑动摩擦力大小的因素；
  探究影响压力的作用效果的因素；
  探究影响液体压强大小的因素；
  探究影响浮力大小的因素；
  探究影响动能大小的因素；
  探究影响重力势能大小的因素；
  验证欧姆定律
  
  科学探究过程：
  科学探究过程的一些环节：提出问题、猜想和假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集数据、分析与论证、评估、交流与合作。