Question

【題目】某小組三位同學(xué)發(fā)現(xiàn)鐘擺的擺動(dòng)似乎是有規(guī)律的。于是他們?cè)诩?xì)繩下面掛一小球制成了單擺，研究在擺動(dòng)角度θ不大的情況下，單擺來回?cái)[動(dòng)一次所用的時(shí)間（擺動(dòng)周期T）與哪些因素有關(guān)，如圖所示，l為單擺的擺長(zhǎng)，m為單擺擺球的質(zhì)量。為了減小誤差，三位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中每次測(cè)量單擺擺動(dòng)30次（30T）的時(shí)間。丙同學(xué)在甲、乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，三位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別記錄在下表中。為了進(jìn)一步探究單擺的擺動(dòng)規(guī)律，他們進(jìn)行了適量的運(yùn)算，將結(jié)果記錄在下表的后三列中。

（1）三位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中都要測(cè)量單擺擺動(dòng)30個(gè)周期的時(shí)間，目的是___________________。

（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2與3，可知甲同學(xué)得出的結(jié)論是：當(dāng)單擺的擺長(zhǎng)和擺動(dòng)角度相同時(shí)，單擺的周期與擺球的質(zhì)量____________（選填“有關(guān)”、“無關(guān)”）。

（3）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)4、5與6，可知乙同學(xué)研究的是：?jiǎn)螖[的周期與擺球____________的關(guān)系，他得出的結(jié)論是：當(dāng)單擺的擺長(zhǎng)和擺球質(zhì)量相同時(shí)，單擺的周期與_______________________________。

（4）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)7、8與9中單擺的周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系，可知丙同學(xué)得出的結(jié)論是：_______________________________________。

（5）進(jìn)一步綜合分析單擺的周期與表中后三列經(jīng)運(yùn)算后得到的數(shù)據(jù)關(guān)系，可歸納得出的結(jié)論是：_____________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 減小實(shí)驗(yàn)誤差 無關(guān) 擺動(dòng)角度 與擺動(dòng)角度無關(guān) 單擺的周期與單擺擺長(zhǎng)有關(guān) 單擺的周期與成正比

【解析】試題分析：本題屬于探究性實(shí)驗(yàn)，考查對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理，主要應(yīng)用控制變量法進(jìn)行分析做答。

（1）在實(shí)驗(yàn)中都要測(cè)量單擺擺動(dòng)30個(gè)周期的時(shí)間，目的是多次測(cè)量取平均值減小誤差；

（2）由實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2與3，可知甲同學(xué)得出的結(jié)論是：當(dāng)單擺的擺長(zhǎng)和擺動(dòng)角度相同時(shí)，單擺的周期與擺球的質(zhì)量無關(guān)；

（3）實(shí)驗(yàn)序號(hào)4、5與6中單擺長(zhǎng)度、質(zhì)量和周期相同，擺動(dòng)角度不同，所以乙同學(xué)研究的是單擺的周期與擺球擺動(dòng)角度θ的關(guān)系；

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知他得出的結(jié)論是：當(dāng)單擺的擺長(zhǎng)和擺球質(zhì)量相同時(shí)，單擺的周期與擺動(dòng)角度θ的大小無關(guān)；

（4）從實(shí)驗(yàn)序號(hào)7、8與9中可以看出：當(dāng)單擺的擺球質(zhì)量和擺動(dòng)角度相同時(shí)，單擺的擺長(zhǎng)越長(zhǎng)，擺動(dòng)周期就越大。所以丙同學(xué)得出的結(jié)論是：?jiǎn)螖[的周期與單擺擺長(zhǎng)有關(guān)；

（5）由后三列數(shù)據(jù)可知單擺的周期與 成正比。