Question

同學(xué)們在實驗室做如圖所示的實驗時，驚奇地發(fā)現(xiàn)雖然同一小球兩次擺動的角度不同，但往返一次所用的時間卻相同，于是提出了以下兩個猜想：
A：小球往返一次所用的時間是否與擺線的長度有關(guān)？
B：小球往返一次所用的時間是否與小球的質(zhì)量有關(guān)？
請你從上述猜想中任選一個進行探究．
（1）你所選擇的探究題目編號

A

（A或B）及要用到的測量工具是

秒表、刻度尺

．
（2）設(shè)計探究實驗方案及步驟．（只設(shè)計你探究題目編號的步驟）
如：研究“所用時間與擺線長度的關(guān)系”
步驟：a 將兩根（或三根）

不同長度

的擺線分別系上兩個（或三個）

相同質(zhì)量

的小球，讓其擺動；
b 測出兩次（或三次）小球往返一次

所用的時間

t₁、t₂（t₃）；
c 比較t₁、t₂（t₃）的大�。�
研究“所用時間與小球質(zhì)量的關(guān)系”
步驟：a 將兩根（或三根）

相同長度

的擺線分別系上兩個（或三個）

不同質(zhì)量

的小球，讓其擺動；
b 測出兩次（或三次）小球往返一次

所用的時間

t₁、t₂（t₃）；
c 比較t₁、t₂（t₃）的大小
（3）對方案中可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象進行分析與論證．
若t₁=t₂（=t₃），則小球往返一次

所用的時間與擺線的長度（或小球質(zhì)量）

無關(guān)．
若t₁≠t₂（≠t₃），則小球往返一次

所用的時間與擺線的長度（或小球質(zhì)量）

有關(guān)．

Answer 1

分析：（1）擺球在擺動過程中，往返一次的時間可能跟擺球的質(zhì)量有關(guān)，可能跟擺球的偏轉(zhuǎn)角度有關(guān)，可能跟繩長有關(guān)．探究往返時間跟其中任何一個因素的關(guān)系時，采用控制變量法．
（2）探究往返時間跟擺球質(zhì)量的關(guān)系時，控制擺球偏轉(zhuǎn)的角度和繩長不變；探究往返時間跟繩長的關(guān)系時，控制擺球的偏轉(zhuǎn)角度和質(zhì)量不變．

解答：解：本實驗中需要探究小球往返一次所用的時間與擺線長度和小球質(zhì)量的關(guān)系，需要天平、秒表、刻度尺；
要研究：球往返一次所用的時間與擺線長度的關(guān)系，需保持擺球的質(zhì)量不變；要研究：小球往返一次所用的時間是否與小球的質(zhì)量有關(guān)，需要求擺長一定．
故答案為：
（1）A；秒表、刻度尺（或選B，秒表、天平）；
（2）研究“所用時間與擺線長度的關(guān)系”
a．不同長度；相同質(zhì)量；
b．所用的時間；
研究“所用時間與小球質(zhì)量的關(guān)系”
a．相同長度；不同質(zhì)量；
b．所用的時間；
（3）所用的時間與擺線的長度（或小球質(zhì)量）；所用的時間與擺線的長度（或小球質(zhì)量）．

點評：一個物理量受多個因素影響時，探究物理量和其中一個因素的關(guān)系時，采用控制變量法，明確控制不變的量是什么，改變的量是什么．控制變量法在初中物理中應(yīng)用廣泛，一定要掌握．