如图所示，某同学用尺子探究音调和响度分别与什么有关时，做了以下实验：
   
（1）该同学把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢；改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动，使钢尺每次振动的幅度（振幅）大致相同。实验发现尺子伸出桌面的长度越长，振动___________；发出声音的音调越___________；由此可得出结论：音调的高低与发声体振动的___________有关。
（2）又把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动幅度；改变拨动钢尺的力度，再次拨动，使钢尺每次的振动快慢大致相同。实验发现拨动尺子的力度越大尺子___________越大，发出声音的___________越大。
（3）在实验中会发现：当尺子伸出桌面超过一定长度时，虽然用较大的力拨动钢尺，却听不到声音，这是由于：振动的频率___________20Hz（填“高于”或“低于”），发出的是___________。（填“超声波”或“次声波”）
（4）在以上实验中，用到了研究问题的常用方法是___________。（填“控制变量法”、“类比法”或“转化法”）