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在学习吉他演奏的过程中,小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他对此...

在学习吉他演奏的过程中,小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他对此进行了研究.经过和同学们讨论,他提出了以下猜想:

猜想一:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关;

猜想二:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关;

猜想三: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,他找到了表所列9种规格的琴弦,因为音调高低取决于声源振动的频率,于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验.

编号    材料    长度(cm)    横截面积(mm2

A    铜    60    0.76

B    铜    60    0.89

C    铜    60    1.02

D    铜    80    0.76

E    铜    100    1.02

F    铜    100    0.76

G    铜    80    1.02

H    尼龙    80    1.02

I    尼龙    100    1.02

J    铜

(1)小华选用了H、I两根琴弦,是为了研究音调的高低与      的关系;同组的小惠选用A、D、F三根琴弦来进行实验,      (选填“能”或“不能”)研究音调与该因素的关系.

(2)小惠想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系,应选      (填写编号)的琴弦.

(3)小华认为:如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦的材料的关系,还要添加一根铜琴弦J,请写出它的长度为      cm和横截面积      mm2

(4)在评估交流中,同学们一致认为采用      (选填“两根”或“三根”)琴弦实验较合理.理由:     

 

(1)琴弦长短;能; (2)A、B、C; (3)80;1.02 (4)三根;实验次数较多得出的结论具有普遍性,得出结论比较可靠. 【解析】【解析】 (1)因小华选用了H、I两根琴弦,由表中提供的信息可知,选择的是横截面积和材料都相同,而长度不同的琴弦,所以研究音调的高低与琴弦长短的关系; 同组的小惠选用A、D、F三根琴弦,由表中提供的信息可知,选择的是横截面积和材料都相同,而长度不同的琴弦,所以能研究音调的高低与琴弦长短的关系; (2)为验证音调的高低与琴弦横截面积的关系,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. (3)因为是验证音调的高低与琴弦的材料的关系,所以要求三根琴弦长度相同、横截面积相同,由表中提供的信息可知,DJH符合条件,所以添加这根铜琴弦J,它的长度也为80cm和横截面积为1.02mm2. (4)一次实验,带有很大的偶然性,实验次数较多得出的结论具有普遍性,因此为了寻找普遍规律,应采用三根琴弦实验. 故答案为:(1)琴弦长短;能; (2)A、B、C; (3)80;1.02 (4)三根;实验次数较多得出的结论具有普遍性,得出结论比较可靠. 【考点】控制变量法与探究性实验方案. 【分析】(1)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. (2)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. (3)验证音调的高低与琴弦的材料的关系,选择的这根铜琴弦J的长度和横截面积应与DJH的长度、横截面积相同. (4)为了寻找普遍规律,应采用三根琴弦实验. 【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,控制其他因素不变,这种方法是控制变量法,在物理探究实验中经常用到,一定要掌握.  
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