《2025年新课程初中物理同步训练八年级物理上册沪科版重庆专版》

例1 钢琴、提琴、二胡都是弦乐器,资料显示弦乐器发声的音调与弦的材料、长度、粗细及松紧程度均有关系。小明和小华讨论决定,通过实验来探究弦乐器的音调和各因素之间的关系。根据实验目的选用的琴弦见下表。实验时,小明和小华将琴弦固定在“音箱”上,保持琴弦的松紧程度相同。
| 编号 | 材料 | 材料粗细(横截面积) | 材料长度 |
| :--- | :--- | :------------------ | :------- |
| a | 铜 | S | L |
| b | 铜 | 2S | L |
| c | 尼龙 | S | L |
| d | 铜 | S | $\frac{L}{2}$ |
(1)探究音调的高低与琴弦长度的关系时,应选择琴弦a、d(选填编号)。
(2)选择琴弦a、b能够探究音调的高低与琴弦横截面积的关系。
(3)小华选择琴弦c、d进行探究,推理得出“琴弦长度越长,振动越慢,音调就越低”的结论。该探究过程中存在的问题是没有控制琴弦的材料相同。
(4)小明和小华可能选择琴弦a、c(选填编号)来探究琴弦音调高低与材料的关系。

答案： 【解析】：
(1) 要探究音调的高低与琴弦长度的关系，我们需要控制其他可能影响音调的因素（如材料和横截面积）保持不变，只改变琴弦的长度。根据表格，编号a和d的琴弦材料都是铜，横截面积都是S，但长度不同（一个是L，另一个是$\frac{L}{2}$）。因此，应选择a和d来探究音调与琴弦长度的关系。
(2) 观察编号a和b的琴弦，我们发现它们的材料和长度都相同，但横截面积不同。因此，选择a和b可以探究音调的高低与琴弦横截面积的关系。
(3) 小华选择c和d进行探究时，他试图得出“琴弦长度越长，振动越慢，音调就越低”的结论。然而，c和d的材料不同（一个是尼龙，另一个是铜），长度也不同。由于没有控制材料相同，因此无法准确得出上述结论。
(4) 要探究琴弦音调高低与材料的关系，我们需要选择材料不同但长度和横截面积相同的琴弦。根据表格，编号a和c的琴弦长度和横截面积都相同，但材料不同（一个是铜，另一个是尼龙）。因此，可以选择a和c来探究琴弦音调高低与材料的关系。
【答案】：
(1) a、d
(2) 音调的高低与琴弦横截面积的关系
(3) 没有控制琴弦的材料相同
(4) a、c