在学习吉他的演奏过程中,小明发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定对此进行探究,经过和同学们讨论,提出以下猜想: 猜想1:琴弦发出声音的音调高低, 可能与琴弦的横截面积有关; 猜想2:琴弦发出声音的音调高低, 可能与琴弦的长短有关; 猜想3:琴弦发出声音的音调高低, 可能与琴弦的材料有关; 为了验证上述猜想是否正确,他们找到了下表所列的9种规格的琴弦,因为音调的高低取决于声源振动的频率,于是借来了一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
(1) 为了验证猜想1,应选用编号为 的三根琴弦进行实验; 为了验证猜想2,应选用编号为 的三根琴弦进行实验。 表中有的规格还没有填全,为了验证猜想3,必须知道该项内容:请在表中填上所缺数据。 (2) 随着实验的进行,小明又觉得琴弦音调的高低与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,必须进行的操作是: 。 |
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猜想琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积、琴弦的长短、琴弦的材料有关.
探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的横截面积的关系时,控制琴弦的长度和材料不变.
探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的长短的关系时,控制横截面积和材料不变.琴弦发出声音的音调高低与琴弦的材料的关系时,控制横截面积和长度不变.猜想琴弦发出声音的音调高低,可能与松紧有关,控制琴弦的长度、横截面积、材料都不变.:(1)为验证猜想一,可选择长度和材料都相同,而横截面积不同的琴弦A、B、C进行研究.
为验证猜想二,应选择横截面积和材料都相同,而长度不同的琴弦D、F或H、I进行研究.
(2)如果验证猜想三:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关,应控制长度和横截面积相同,故表格应该填入与钢(或尼龙)的数据相同,即80、1.02(或100、1.02).
(3)探究琴弦音调的高低还与琴弦的松紧程度有关,控制琴弦的长度、横截面积、材料都不变,改变两者的松紧,比较音调的高低.
故为:(1)A、B、C; D、F或H、I(4)选取材料、长短、粗细相同的琴弦,调整它们的松紧程度不同.
点评:一个物理量受多个因素影响时,探究其中一个因素和物理量的关系时,采用控制变量法.控制变量法在探究类似的物理问题时,经常用到,所以要会理解应用.
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