在學習演奏小提琴的過程中,小明和同學們發現弦樂器的琴弦發出聲音的音調受很多因素的影響,他們決定對這種現象進行探究,經討論后提出以下猜想:
猜想一:琴弦發出聲音的音調可能與琴弦的材料有關;
猜想二:琴弦發出聲音的音調可能與琴弦的長短有關;
猜想三:琴弦發出聲音的音調可能與琴弦的橫截面積有關.
為了驗證以上猜想是否正確,他們找到了一些不同規格的琴弦,如下表:
編號 | 琴弦的材料 | 琴弦的長度/cm | 琴弦的橫截面積/mm2 |
① | 鋼 | 20 | 0.3 |
② | 鋼 | ||
③ | 鋼 | 40 | 0.5 |
④ | 尼龍絲 | 30 | 0.5 |
⑤ | 尼龍絲 | 40 | 0.5 |
(2)為了驗證猜想二,應選用編號為______、______ 的琴弦進行實驗.
(3)為了驗證猜想三,小明選用編號為①、②的琴弦進行實驗,則表中缺少的數據應為______.
解:(1)探究琴弦發出聲音的音調與琴弦的材料關系時,應該控制琴弦的長度和橫截面積相同,改變材料,即選擇③⑤;
(2)探究琴弦發出聲音的音調與琴弦的長度關系時,應該控制琴弦的材料和橫截面積相同,改變長度,即選擇④⑤;
(3)探究琴弦發出聲音的音調與琴弦的橫截面積關系時,應該控制琴弦的材料和長度相同,改變橫截面積,即缺少的數據中長度應該是20cm,橫截面積應該是0.5mm2;
故答案為:(1)③⑤;(2)④⑤;(3)20、0.5.
琴弦發出聲音的音調受很多因素的影響,物理學中對于多因素的問題,常常采用控制變量的方法,把多因素的問題變成多個單因素的問題,每一次只改變其中的某一個因素,而控制其余幾個因素不變,從而研究被改變的這個因素對事物影響,分別加以研究,最后再綜合解決,這種方法叫控制變量法.
點評:此題由探究影響音調與各因素的關系,考查對控制變量法的理解與應用,是中考的熱點考題.
聯系生活——學習物理妙招:液化:“白氣”不是水蒸氣,水氣液化小霧滴,霧露石油液化氣,蒸氣湯手更厲害。