Question

5．小明是一個很愛動腦子的學(xué)生，有一次，他媽媽帶他去了教堂做禮拜，教堂里掛了一個很大的鐘，小明看到這個鐘是靠下面的擺擺動來計(jì)時(shí)的．回去問老師擺動的物體為什么可以計(jì)時(shí)，老師告訴他同一個單擺來回?cái)[動一次的時(shí)間是相同的，這是單擺的等時(shí)性．小明猜想，單擺來回?cái)[動一次的時(shí)間，可能與單擺的擺長l，偏離中心位置的夾角θ，及擺球的質(zhì)量m有關(guān)，于是小明做了分別改變單擺的擺長、偏離中心位置夾角、擺球的質(zhì)量的擺動實(shí)驗(yàn)，并測出了各種情況下的單擺來回?cái)[動一次（一個周期）所用的時(shí)間．
（1）根據(jù)下表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析得出什么結(jié)論？
（2）單擺的等時(shí)性在什么地方有應(yīng)用？
（3）機(jī)械擺鐘走時(shí)太快，應(yīng)怎樣調(diào)節(jié)擺長？（如圖）
表1  θ=4° m=10g

球質(zhì)量（g）	5	10	15	20
周期（s）	2	2	2	2

表2  l=1m   m=10g

擺長（m）	0.5	1	1.5	2
周期（s）	1.4	2	2.4	2.8

表3  θ=4° l=1m

擺角	1°	2°	3°	4°
周期（s）	2	2	2	2

Answer 1

分析 （1）對三表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和研究，從中得出結(jié)論：擺動周期與什么有關(guān)；
（2）聯(lián)系實(shí)際生活，舉例單擺的等時(shí)性的應(yīng)用；
（3）根據(jù)單擺擺動周期的影響因素回答．

解答 解：（1）由表一可知，擺球質(zhì)量和擺長相同，擺角變化，擺動周期不變；
由表二可知，擺球質(zhì)量和擺角相同，擺長越長，擺動周期越大；
由表三可知，擺長和擺角相同，擺球質(zhì)量變化，擺動周期不變；
由此可知：單擺擺動周期與擺角和擺球質(zhì)量無關(guān)，與擺長有關(guān)，擺長越長、擺動周期越大；
（2）單擺的等時(shí)性在生活中的應(yīng)用有機(jī)械掛鐘；
（3）機(jī)械擺鐘走得太快，由實(shí)驗(yàn)知道，可將擺長調(diào)長些．
故答案為：（1）單擺擺動周期與擺角和擺球質(zhì)量無關(guān)，與擺長有關(guān)，擺長越長、擺動周期越大；
（2）在生活中的應(yīng)用機(jī)械鐘表；
（3）機(jī)械擺鐘走時(shí)太快，調(diào)長些．

點(diǎn)評 本題很好的將實(shí)驗(yàn)探究和知識應(yīng)用結(jié)合，是常見的題型，這類題能提高學(xué)生的做題興趣．