在学习演奏小提琴的过程中,小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响,他们决定对这种现象进行探究,经讨论后提出以下猜想:
猜想一:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关;
猜想二:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关;
猜想三:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关.
为了验证以上猜想是否正确,他们找到了一些不同规格的琴弦,如下表:
编号 | 琴弦的材料 | 琴弦的长度/cm | 琴弦的横截面积/mm2 |
① | 钢 | 20 | 0.3 |
② | 钢 | ||
③ | 钢 | 40 | 0.5 |
④ | 尼龙丝 | 30 | 0.5 |
⑤ | 尼龙丝 | 40 | 0.5 |
(2)为了验证猜想二,应选用编号为______、______ 的琴弦进行实验.
(3)为了验证猜想三,小明选用编号为①、②的琴弦进行实验,则表中缺少的数据应为______.
解:(1)探究琴弦发出声音的音调与琴弦的材料关系时,应该控制琴弦的长度和横截面积相同,改变材料,即选择③⑤;
(2)探究琴弦发出声音的音调与琴弦的长度关系时,应该控制琴弦的材料和横截面积相同,改变长度,即选择④⑤;
(3)探究琴弦发出声音的音调与琴弦的横截面积关系时,应该控制琴弦的材料和长度相同,改变横截面积,即缺少的数据中长度应该是20cm,横截面积应该是0.5mm2;
故答案为:(1)③⑤;(2)④⑤;(3)20、0.5.
琴弦发出声音的音调受很多因素的影响,物理学中对于多因素的问题,常常采用控制变量的方法,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.
点评:此题由探究影响音调与各因素的关系,考查对控制变量法的理解与应用,是中考的热点考题.
联系生活——学习物理妙招:液化:“白气”不是水蒸气,水气液化小雾滴,雾露石油液化气,蒸气汤手更厉害。