Question

20．在“探究擺的奧秘”活動(dòng)時(shí)，同學(xué)們提出“單擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間與什么因素有關(guān)”這樣一個(gè)問題，并做出了如下猜想：
a．?dāng)[長越長，單擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間越長；
b．?dāng)[角θ越大，單擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間越長；
c．?dāng)[球質(zhì)量越大，單擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間越短；
為了驗(yàn)證猜想，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的器材有：不同質(zhì)量的小鐵球（質(zhì)量已知）、細(xì)繩、刻度尺、鐵架臺、量角器，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．

次數(shù)	擺球質(zhì)量m/g	擺角θ	擺長/cm	擺球擺20次時(shí)間t總/s	擺球擺1次平均時(shí)間t/s
1	15	3°	100	40.0	2.0
2	30	3°	100	40.0	2.0
3	30	5°	100	40.0	2.0
4	30	5°	80	36.0	1.8
5	30	5°	50	28.0	1.4

（1）實(shí)驗(yàn)中還需用到的測量工具是停表．
（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，數(shù)據(jù)記錄如上表．為驗(yàn)證猜想a，應(yīng)選3、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較．
（3）比較2和3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可知猜想b是不正確（選填“正確”或“不正確”）的．
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是：單擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間跟擺長有關(guān)，跟擺球質(zhì)量和擺角無關(guān)．
（5）實(shí)驗(yàn)完成后，小明用質(zhì)量50g小鐵球制成擺長為50cm的一個(gè)單擺，在擺角5°的情況下擺動(dòng)，根據(jù)上面實(shí)驗(yàn)結(jié)論可推測，這個(gè)單擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間應(yīng)是1.4s．
（6）生活中若擺鐘走慢了，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)縮短擺長（填調(diào)整方法）．

Answer 1

分析 （1）探究單擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間與什么因素有關(guān)時(shí)，應(yīng)測量時(shí)間；
（2）（3）（4）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，利用控制變量法分析；
（5）周期與質(zhì)量無關(guān)；
（6）周期與擺長有關(guān)，故可以改變擺長．

解答 解：（1）探究單擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間與什么因素有關(guān)時(shí)，應(yīng)測量時(shí)間，故還需要停表；
（2）為了探究擺長越長，單擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間越長，應(yīng)控制其他條件不變，改變擺長，故應(yīng)選擇3、4；
（3）比較2和3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，質(zhì)量、擺長相同時(shí)，擺角不同，單擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間相同，故b是錯(cuò)誤的；
（4）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，小球的質(zhì)量不同，擺線的長度相同，擺的周期相同，由此可知：擺的周期與小鐵塊的質(zhì)量無關(guān)；擺長不同，周期也不相同，故單擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間跟擺長有關(guān)，跟質(zhì)量無關(guān)．
（5）明用質(zhì)量50g小鐵球制成擺長為50cm的一個(gè)單擺，在擺角5°的情況下的擺動(dòng)情況與30g小球的相同，故周期為1.4s；
（6）生活中若擺鐘走慢了，說明周期變慢，可以通過縮短擺長來減小周期．
故答案為：（1）停表；（2）3、4；（3）不正確；（4）擺長；擺球質(zhì)量和擺角；（5）1.4；（6）縮短擺長．

點(diǎn)評 本題是一道實(shí)驗(yàn)探究題，應(yīng)用了控制變量法，認(rèn)真分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、熟練應(yīng)用控制變量法是解題的關(guān)鍵．