Question

一組同學用DIS研究“彈簧振子的振動周期和哪些因素有關”的探究過程如下：

A．有同學認為：彈簧振子的質量越大，慣性越大，周期也應該越大．也有同學認為周期跟勁度系數有關。

B．設計實驗：裝置如圖甲。準備選用的器材有：力傳感器、質量為m0的鉤碼若干個，勁度系數為K的輕質彈簧若干個（已知n個勁度系數為的彈簧串聯后的勁度系數為）

C．實驗過程如下： 用力將鉤碼向下拉一段距離后放手，鉤碼上下振動，力傳感器上顯示出力隨時間的變化關系（如圖乙），改變鉤碼的個數或用幾個彈簧串聯后反復實驗，得到表一、表二的數據：

D．同學們對實驗數據進行分析、歸納后，對他們的假設進行了補充完善。問：

（1）上述科學探究活動中，屬于“制定計劃”和“搜集證據”的環(huán)節(jié)分別是：      、     。
（2）用力傳感器觀測力隨時間的變化關系，其目的是：              。
（3）周期T與彈簧振子質量的關系是：                        。
周期T與彈簧勁度系數的關系是：                           。
（4）如果，則周期表達式。

Answer 1

（1）B、C
（2）確定振動的周期
（3）；
（4）

此題涉及力學實驗測定彈簧振子的振動周期和哪些因素有關。在探究活動中，A是在猜想假設，B在制定計劃，C是獲得數據，搜集證據，D為數據處理。所以選BC。用力傳感器觀測力隨時間的變化關系，為了獲得確定振動的周期，從而推測周期與哪些因素有關。。有表格數據可以看出規(guī)律，周期的平方與振子質量成正比，周期的平方與彈簧勁度系數成反比�？梢约僭O帶入數據解得a=6.28，所以周期表達式為。本題考查了實驗設計操作實驗數據處理，有一定難度。