Question

6．某課外小組同學(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)繩下面掛上一個(gè)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(lái)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．該小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中每次測(cè)量單擺來(lái)回?cái)[動(dòng)30個(gè)周期的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別記錄在表中．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	l（米）	m（克）	θ（度）	30T（秒）
1	1.0	30	4	60
2	1.0	40	4	60
3	1.0	50	4	60
4	0.8	30	4	54
5	1.0	40	4	60
6	1.2	50	3	66
7	0.8	①	5	54

（1）該小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量單擺擺動(dòng)30個(gè)周期所用的時(shí)間，目的是減小測(cè)量誤差．
（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、4，可研究單擺的周期與單擺的擺長(zhǎng)的關(guān)系．
（3）在研究單擺擺動(dòng)周期與擺動(dòng)角度的關(guān)系中，該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)粗心的組員沒(méi)有把表中的數(shù)據(jù)填全，表中①的位置所缺的數(shù)據(jù)是30．
（4）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2、3可以得出單擺的周期與其質(zhì)量的關(guān)系，你得出的結(jié)論是：?jiǎn)螖[的周期與其質(zhì)量無(wú)關(guān)．

Answer 1

分析 （1）測(cè)多次擺動(dòng)的時(shí)間然后求平均值，可以減小測(cè)量誤差；
（2）根據(jù)控制變量法的要求，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定需要控制的變量，然后分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出符合要求的實(shí)驗(yàn)序號(hào)答題；
（3）在研究單擺擺動(dòng)周期與擺動(dòng)角度的關(guān)系中，根據(jù)控制變量法的要求確定需要控制的變量，即可判斷．
（4）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論．

解答 解：（1）測(cè)小球擺動(dòng)一次的時(shí)間測(cè)量誤差較大，為減小測(cè)量誤差，實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)小球擺動(dòng)30次所用的時(shí)間，求平均值作為小球擺動(dòng)一次需要的時(shí)間．
（2）要驗(yàn)證單擺的周期與單擺的擺長(zhǎng)的關(guān)系，需要控制小球的質(zhì)量m、擺角相同而懸線長(zhǎng)度不同，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，符合要求的實(shí)驗(yàn)序號(hào)是1、4．
（3）在研究單擺擺動(dòng)周期與擺動(dòng)角度的關(guān)系中，根據(jù)控制變量法的要求可知需要控制小球的質(zhì)量m、懸線長(zhǎng)度相同，比較符合要求的實(shí)驗(yàn)序號(hào)是4和7，則小球的質(zhì)量應(yīng)為30g．
（4）由表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)為1、2、3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，懸線長(zhǎng)度、擺角相同而小球的質(zhì)量m不同，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，小球的單擺的周期相同，則說(shuō)明單擺的周期與其質(zhì)量無(wú)關(guān)．
故答案為：（1）減小測(cè)量誤差．（2）1、4．（3）30．（4）單擺的周期與其質(zhì)量無(wú)關(guān)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)控制變量法的了解與掌握，知道一個(gè)物理量受多個(gè)因素影響時(shí)，探究其中一個(gè)因素和物理量的關(guān)系時(shí)，控制其他因素不變，這種方法是控制變量法，在物理探究實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常用到，一定要掌握．同時(shí)考查了學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力，利用所學(xué)知識(shí)解釋、解決實(shí)際問(wèn)題，體現(xiàn)了學(xué)以致用，有意義！