用尺子来探究音调和响度分别与什么因素有关时，小明做了以下实验：

（1）用尺子来探究决定音调高低的因素，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，使钢尺每次的振动幅度大致相同。实验发现尺子伸出桌面的长度越长，振动越___________，发出声音的音调越___________；由此可得出结论：音调的高低与___________有关。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___________；
（2）用尺子来探究决定响度大小的因素，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，同时保持人耳到钢尺的距离不变，接下来的操作是___________。该实验用到的物理学的研究方法是___________。