Question

在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出的声音的音调高低是受各种因素影响的。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，琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关 猜想二，琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关 猜想三，琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关 为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列9种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。在评估交流中，同学们一致认为采用（）（2或者3根）琴弦试验较合理。理由

Answer 1

这个就是个控制变量法的问题。
现在你要研究的问题有三个变量：横截面积、长短和材料。
如果我想知道其中一个变量对频率的影响，我必须保证其他两个变量对结果没有影响，如果我拿来两根横截面积、长短和材料都不同的琴弦，虽然他们发生的频率不一样，但是我无法知道到底是哪个因素影响的。所以我需要有两根弦材料不同但是横截面积和长短相同，两根弦横截面积不同但是长短和材料相同，还有两根弦长短不同但是横截面积和材料相同。
现在我拿来一根弦，先找一根和它材料不同但是横截面积和长短相同的弦，再找一根和这两根中其中一根横截面积不同但是长短和材料相同的弦，还需要找一根和这三根中其中一根长短不同但是横截面积和材料相同的弦，因此应该用4根弦。我不知道这个表是干什么用的，A和D是一样的，E又没有参数……
对于选项只有2根或3根，其实也不是没有办法使用3根，对于长短不同的弦我们可以测完一根后把它截短再测，但是这种带有破坏性的不可重复实验是不提倡的。
当然，对于一个严谨的科学实验来说，需要在大量不同的情况下进行实验，这样得出的结果才更可靠，只用这么几根弦实验得出的结果是相当不可靠的，比如说水在4度时密度最大，但是其他物质并不是这样的，如果我只拿水翻来覆去的做实验得出的结果是不适用于所有物质的。这类题目主要是为了考察控制变量法的思想，但是如果需要破坏试验对象来进行实验的话，那么不是出这道题的老师太穷了就是这是一道脑筋急转弯……