Question

24、意大利科學(xué)家伽利略（1564-1642）是物理學(xué)的偉大先驅(qū)．他在比薩大學(xué)讀書的時候?qū)�擺動規(guī)律的研究，是他第一個重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)．某個星期天，伽利略在比薩大教堂參加活動．教室拱頂上掛著的吊燈因為風吹而不停的擺動．伽利略被擺動的節(jié)奏性吸引住了．因為，盡管吊燈的擺動幅度越來越小，但每一次擺動的時間似乎相等．
他決定仔細的觀察．他知道脈搏的跳動是有規(guī)律的于是便按著脈搏注視著燈的擺動，發(fā)現(xiàn)每一次往返擺動的時間都相同．這使他又冒出一個疑問：假如吊燈受到強風吹動，擺得高了一些，每一次擺動的時間還相等嗎？
他首先進行了猜想：可能擺動的角越大，擺球的質(zhì)量越大、擺球的繩越長擺動的時間越長．回到宿舍，他用長越1米的線繩和鐵球制成一個擺（即單擺，如圖），在偏角小于5度的情況下，測出它振動的次數(shù)（例如50次）所用的時間．然后再在更小的偏角下測定單擺振動相同次數(shù)所用的時間．比較兩次的測定結(jié)果就會發(fā)現(xiàn)，單擺在不同偏角下振動相同的次數(shù)所用的時間是相同的．這就是說，幅度（即振幅）雖然改變了．單擺的周期（即：往復(fù)擺動一次的時間）卻沒有變．事實上，只要保持足夠小的偏角，無論怎樣改變單擺的幅度，它的振動周期都是不變的，這在物理學(xué)中叫做“擺的等時性原理”．取兩個大小相同，質(zhì)量不等的擺球，拴在兩條等長的細線上，制成兩個等長的單擺，再來測定它們的振動周期．可以看到，兩個擺的擺球質(zhì)量雖然不同，它們的振動周期卻是相同的．取不同長度的單擺測定它們的振動周期，發(fā)現(xiàn)擺長越長，振動周期也就越長．
閱讀了以上這段材料后，請回答下面幾個問題：
（1）單擺振動的周期與什么因素有關(guān)？
單擺振動的周期與

擺球質(zhì)量

、

幅度

無關(guān)，與

擺長

有關(guān)，關(guān)系是：

擺長越短，振動周期越短

．
（2）一座擺鐘走的慢了，要把它調(diào)準，應(yīng)該怎樣改變它的擺長？為什么？
答：

應(yīng)將擺長縮短；因為擺長越短，振動周期越短

．
（3）這一結(jié)論在日常生活中有什么應(yīng)用？請舉2例．
①

調(diào)節(jié)擺鐘的準確性

；②

改變蕩秋千的時間

．

Answer 1

分析：通過實驗可知：單擺的幅度（即振幅）雖然改變，兩個擺的擺球質(zhì)量不同，但單擺的周期卻是相同的；振動周期與不同長度的單擺有關(guān)，擺長越長，振動周期也就越長．

解答：解：（1）根據(jù)實驗結(jié)論分析可知：單擺振動的周期與擺球質(zhì)量、幅度無關(guān)，與擺長有關(guān)，且擺長越短，振動周期越短；
故答案為：擺球質(zhì)量、幅度；擺長；擺長越短，振動周期越短；
（2）擺鐘走的慢了，說明單擺的周期變長，由擺長越短時振動周期越短可知；要把它調(diào)準，應(yīng)將它的擺長縮短；
故答案為：應(yīng)將擺長縮短；因為擺長越短，振動周期越短；
（3）擺長越短，振動周期越短；這一結(jié)論在日常生活中主要應(yīng)用在與單擺有關(guān)的現(xiàn)象中；
如：調(diào)節(jié)擺鐘的準確性；改變蕩秋千的時間．

點評：本題很好的將物理知識和生活現(xiàn)象結(jié)合，是常見的題型，這類題能提高學(xué)生的做題興趣，也能很好的利用學(xué)生其它方面的知識，達到學(xué)習(xí)物理的目的．