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长度有关;
猜想二:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关;
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 /mm 2 |
① | 钢 | 40 | 0.5 |
② | 钢 | a | b |
③ | 尼龙丝 | 30 | 0.5 |
④ | 尼龙丝 | 40 | 0.5 |
(1) 为了验证猜想一,应选用两根编号分别为 ______ 的琴弦进行实验;
(2) 为了验证猜想二,应选用两根编号分别为 ______ 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: a 应 ______ 40 , b 应 ______ 0.5 ;(选填 “等于”或“不等于”)
(4) 探究过程常采用下列主要步骤: A .分析归纳得出结论; B .设计和进行实验; C .提出问题与猜想。这些探究步骤的合理顺序应该是 ______ (只填代号);
(5) 上述实验探究过程中主要采用的物理方法是 _______ 法。
③④ ①④ 等于 不等于 CBA 控制变量
【详解】
(1) 猜想一是探究音调与琴弦长度的关系,那么应选用材料和横截面积相同,长度不同的琴弦来进行实验,所以应选用两根编号分别为 ③④的琴弦。
(2) 猜想二是探究音调与琴弦材料的关系,那么应选用长度和横截面积相同,材料不同的琴弦进行实验,所以应选用编号为 ①④的琴弦。
(3) 要验证猜想三,需要选用材料和长度相同的琴弦进行实验,那么表中 a 应等于 40cm , b 应不等于 0.5mm 2 。
(4) 在实验探究过程中,先要提出问题与猜想,再设计和进行实验,然后分析实验结果得出结论。所以合理的步骤是: CBA 。
(5) 在本实验中,音调与多个音素有关,在探究过程中只能改变一个物理量,而其它物理量要保持不变,这个是控制变量法。