Question

亮亮在觀察提琴、吉他、二胡等弦樂的振動時猜測：即使在弦張緊程度相同的條件下，發聲的音調高低還可能與弦的粗細、長短及材料有關．于是他想通過實驗來研究一下自己的猜測是否正確．于是在實驗室中實驗，下表是他在實驗時控制的琴弦條件：

控制條件	琴弦的材料	琴弦的長度/cm	琴弦的橫截面積（粗細）/mm2
A	鋼	20	0.3
B	鋼	20	0.7
C	尼龍絲	30	0.5
D	銅	40	0.5
E	尼龍絲	40	0.5

（1）如果他想探究弦發聲的音調與弦粗細的關系，則他應選用表中編號

A

和

B

的琴弦；
（2）如果他想探究弦發聲的音調與弦材料的關系，則他應選用表中編號

D

和

E

的琴弦；
（3）探究過程通常采用下列步驟：①分析歸納；②實驗研究；③提出問題（或猜想）④得出結論等．則亮亮要完成本探究的全過程，所采取的合理順序應該是

③②①④

；
（4）在以上過程中，亮亮所用的方法就是物理學中所說的

控制變量法

．

Answer 1

分析：①弦樂的音調可能跟弦的松緊、長度、材料、粗細有關，本實驗中弦的松緊是一定的，探究音調跟其中一個因素的關系時，應控制其它因素不變，這種方法是控制變量法．根據實驗中探究的量和需要控制的量，可確定所選用的琴弦；
②完成一次實驗探究一般應遵循先猜想、再實驗、再歸納、最后得出結論的過程，據此可對（3）中的步驟進行排序．

解答：解：實驗中弦的松緊保持不變．
（1）弦的音調可能跟長度、材料、粗細有關，探究弦發聲的音調與弦的粗細的關系，應選擇長度和材料相同、粗細不同的A和B；
（2）弦的音調可能跟長度、材料、粗細有關，探究弦發聲的音調與弦的材料的關系，應選擇長度和粗細相同、材料不同的D和E；
（3）經分析：亮亮要完成本探究的全過程，所采取步驟的合理順序應該是：③提出問題（或猜想）；②實驗研究；①分析歸納；④得出結論．所以合理的順序為③②①④；
（4）從整個實驗探究過程來看，每次探究都是控制其他因素不變，只研究弦的音調與其中一個因素的關系，這種方法叫做控制變量法．
故答案為：（1）A、B；（2）D、E；（3）③②①④；（4）控制變量法．

點評：（1）初中物理在探究物理問題時，經常用到控制變量法，這也是解答本題應重點運用的方法．
（2）通過本題，我們還應掌握一般實驗探究的基本環節有哪些，并了解各環節的一般順序．