Question

15．閱讀短文并回答下列問(wèn)題：
五一期間，小宇乘坐爸爸駕駛的小汽車外出游玩，發(fā)現(xiàn)車內(nèi)吊著的一個(gè)裝飾物在擺動(dòng)如圖甲所示，擺動(dòng)很有節(jié)奏且來(lái)回?cái)[動(dòng)一次時(shí)間大致相同．他想：擺動(dòng)一次所需的時(shí)間（周期）與什么因素有關(guān)？回到學(xué)校，他找來(lái)一些長(zhǎng)短不一的細(xì)線和質(zhì)量不同的小球，做成不同的單擺（如圖乙所示）來(lái)探究．

（1）請(qǐng)猜想單擺擺動(dòng)一次所需時(shí)間（周期）與哪些因素有關(guān)？與擺長(zhǎng)有關(guān)（或：可能與擺的質(zhì)量有關(guān)、可能與擺擺動(dòng)的幅度有關(guān)）（猜出一種即可）
（2）在老師的指導(dǎo)下，小宇和其他同學(xué)合作完成了該實(shí)驗(yàn)．
①實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)量單擺長(zhǎng)L、擺球質(zhì)量m、擺角θ（θ小于10°）、擺動(dòng)一次所需時(shí)間T．其中擺球質(zhì)量m除了用天平直接測(cè)量外，還可用下列測(cè)量?jī)x器中C（只填序號(hào)）進(jìn)行間接測(cè)量．
A．溫度計(jì)         B．密度計(jì)         C．測(cè)力計(jì)            D．氣壓計(jì)
②測(cè)量相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，記錄如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)			1	2	3	4
實(shí)驗(yàn)一	擺長(zhǎng)L=1m 擺角θ=7°	擺球質(zhì)量m/g	20	30	40	50
		周期T/s	2.00	2.00	2.01	2.00
實(shí)驗(yàn)二	擺長(zhǎng)L=1m 擺球質(zhì)量 m=40g	擺角θ/°	5	6	7	8
		周期T/s	2.00	2.01	2.00	2.00
實(shí)驗(yàn)三	擺球質(zhì)量 m=40g 擺角θ=7°	擺長(zhǎng)L/m	0.36	0.49	0.64	0.81
		周期T/s	1.20	1.40	1.60	1.80

分析上表中的數(shù)據(jù)，得出單擺的周期與質(zhì)量、擺角、擺長(zhǎng)的關(guān)系是：?jiǎn)螖[擺動(dòng)的周期與擺球的擺角、質(zhì)量無(wú)關(guān)、與擺長(zhǎng)有關(guān)，擺長(zhǎng)越長(zhǎng)，周期越大．（前兩空選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）；
（3）小宇采用的實(shí)驗(yàn)方法是：控制變量法．

Answer 1

分析 根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和已有知識(shí)，決定懸掛著的物體往返擺動(dòng)的時(shí)間可能有：擺長(zhǎng)、質(zhì)量、擺動(dòng)幅度．利用控制變量法分析，即研究任意一個(gè)因素和往返擺動(dòng)時(shí)間的關(guān)系時(shí)，一定保證其它兩個(gè)因素不變．
分析表中數(shù)據(jù)得出得出結(jié)論．

解答 解：（1）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)猜想單擺擺動(dòng)一次所需時(shí)間（周期）可能與擺長(zhǎng)有關(guān)（或：可能與擺的質(zhì)量有關(guān)、可能與擺擺動(dòng)的幅度有關(guān)）；
（2）①擺球質(zhì)量m除了用天平直接測(cè)量外，還可用測(cè)力計(jì)測(cè)出其重量，再根據(jù)G=mg計(jì)算出擺的質(zhì)量，故選C；
②由實(shí)驗(yàn)一數(shù)據(jù)可知，當(dāng)單擺的擺長(zhǎng)和擺動(dòng)角度相同時(shí)，考慮到誤差因素，單擺的周期與擺球的質(zhì)量無(wú)關(guān)；
由實(shí)驗(yàn)二數(shù)據(jù)可知，當(dāng)單擺的擺長(zhǎng)和擺球質(zhì)量相同時(shí)，考慮到誤差因素，單擺的周期與擺動(dòng)角度θ大小無(wú)關(guān)；
由實(shí)驗(yàn)三數(shù)據(jù)可知，當(dāng)擺球的質(zhì)量和擺角相同時(shí)，單擺的周期與擺長(zhǎng)有關(guān)，擺長(zhǎng)越長(zhǎng)，周期就越長(zhǎng)．
結(jié)論分析可知：?jiǎn)螖[振動(dòng)的周期與擺球質(zhì)量、幅度無(wú)關(guān)，與擺長(zhǎng)有關(guān)，且擺長(zhǎng)越短，振動(dòng)周期越短；
（3）實(shí)驗(yàn)中采用了控制變量法進(jìn)行探究．
故答案為：（1）與擺長(zhǎng)有關(guān)（或：可能與擺的質(zhì)量有關(guān)、可能與擺擺動(dòng)的幅度有關(guān)）；
（2）①C；②無(wú)關(guān)；有關(guān)；擺長(zhǎng)；
（3）控制變量法．

點(diǎn)評(píng) 本題研究擺動(dòng)一次所需的時(shí)間（周期）與什么因素有關(guān)，考查控制變量法的運(yùn)用及分析數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力．