3. 控制变量法（2025·潍坊模拟）小明在观察如图甲所示的二胡时猜想：弦发声的音调可能与弦的长度、粗细和松紧有关.于是他找来两根粗细不同的钢丝，设计了如图乙所示的装置，拨动枕木AB间的钢丝，进行了四次对比探究，四次实验的部分信息如表所示.



(1)实验中，保持A不动，移动B是为了改变钢丝的.
(2)第1、2两次实验是为了探究音调与弦的关系.拨动后发现第2次实验发声音调高，则小明可得出结论：当相同时，弦越，音调越高.
(3)为探究音调与弦松紧的关系，应该选择(填序号)进行实验，在实验过程中，将实验中的钢丝改成如图丁所示的橡皮筋重复实验，对此操作进行评价是.
(4)为了探究其余猜想，关于第4次钢丝的粗细选择，要选择$\mathrm{mm}^2$.
(5)二胡演奏时可通过手指按压、松开、滑动等指法配合产生优美旋律，图丙中小明两手指分别接触(未按压)的是音符“3”“4”位置，为发出“4”音符，他此时合理的操作应该是按压手指中的指并拉动“弓杆”，理由是.

3.(1)长度 (2)粗细 弦的长度和松紧 细 (3)1、3 在探究音调与弦的松紧关系时,无法控制弦的粗细一定
(4)0.5(或0.2) (5)中 当弦的粗细和松紧相同时,弦越短音调越高
[解析](1)保持A不动,移动B,钢丝的长度发生改变,因此移动B是为了改变钢丝的长度.(2)由表格数据知,1、2两次实验中,钢丝在AB间的长度相同,所挂钩码个数相同,即钢丝的松紧程度相同,但粗细不同,所以是为了探究音调与弦的粗细的关系.拨动后发现第2次实验发声音调高,第2次钢丝较细,则可得结论:当弦的长度、松紧程度相同时,弦越细,音调越高.(3)探究音调与弦松紧的关系,需要控制弦的长度和粗细相同,所挂钩码的个数不同(弦的松紧不同),因此选用1、3进行实验.将实验中的钢丝改成橡皮筋重复实验,由于橡皮筋具有弹性,当所挂钩码的个数不同时,橡皮筋的粗细会发生改变,即没有控制弦的粗细一定,对探究音调与弦的松紧有影响.(4)要探究音调与弦长度的关系,需要控制弦的粗细和松紧程度相同,AB间距的长度是30 cm,由于松紧程度未知,因此粗细可以选择与序号1、3中相同的0.5 mm²,或与序号2中相同的0.2 mm².(5)图示中,按压食指时,弦线长度较长,拨动弦振动较慢,发出的声音音调较低,按压中指时,弦线较短,拨动弦振动较快,发出的声音的音调较高,而音符4的音调比3的高,所以最简单合理的操作是按压中指,因为当粗细和松紧相同时,弦越短音调越高.

4. (2025·常州天宁区月考)在观看交响乐队演奏的过程中,小华发现同属于管乐器的圆号、小号、长号、大号发出声音的高低各不相同,他决定对此进行研究,经过和同学们讨论,提出了以下猜想:
猜想一:管乐器发出声音的音调高低,可能与管内空气柱的长度有关;
猜想二:管乐器发出声音的音调高低,可能与管内空气柱的横截面积(粗细)有关.
小华找来了两个未使用过的一次性注射器制成了哨子(如图所示).注射器的规格分别为2.5 mL和5 mL.他一边吹哨子一边调整注射器内空气柱的长度,同时利用专用仪器测出声音的频率和响度,数据如表所示(表中“mL”表示毫升,“cm”表示厘米).


(1)选用序号为A、B、C的三次实验作对比,可以得出:当空气柱的相同时,管内空气柱越短,音调越.
(2)选用序号为的两次实验作对比,可以得出:当空气柱的相同时,管内空气柱横截面积越大,音调越.
(3)序号为C、F的两次实验中,响度大的是(填“C”或“F”).
(4)本次实验应用的科学探究方法是.

4.(1)横截面积(粗细) 高 (2)A、D(或B、E或C、F) 长度 低
(3)F (4)控制变量法
[解析](1)选用序号为A、B、C的三次实验作对比,注射器规格相同,空气柱的横截面积相同,空气柱的长度不同,声音的频率不同,音调不同,可以得出结论:在空气柱的横截面积(或粗细)相同时,管内空气柱越短,频率越高,音调越高.(2)要验证猜想二:管乐器发出声音的音调高低,可能与管内空气柱的横截面积(粗细)有关,要控制空气柱的长度一定,改变管内空气柱的横截面积(粗细),故选用序号为A、D(或B、E或C、F)的两次实验作对比,分析表格数据可以得出:在空气柱的长度相同时,管内空气柱横截面积越大,频率越低,音调越低.(3)序号为C、F的两次实验中,C的声强级为60 dB,F的声强级为75 dB,所以响度大的是F.(4)探究音调与某个因素的关系时,要控制其他因素不变,用到了控制变量法.