Question

如圖所示，在一條長繩的一端系一個小螺帽就做成了一個擺．對于小螺帽擺動的快慢，小剛和小宇提出了不同的猜想．小剛認為：懸掛小螺帽的繩子越長，小螺帽擺動一個來回所用的時間就越長；小宇認為；小螺帽的質(zhì)量越大，小螺帽擺動一個來回所用的時間就越短．他們兩人的猜想是否正確呢？請你設(shè)計一個實驗方案幫助他們驗證．
（1）驗證小剛猜想的實驗方案：
①所需的實驗器材：______
②實驗條件、實驗步驟和所要測量的物理量：______．
（2）驗證小宇猜想的實驗方案：
①所需的實驗器材：______
②實驗條件、實驗步驟和所要測量的物理量：______

Answer 1

解：（1）小剛認為：懸掛小螺帽的繩子越長，小螺帽擺動一個來回所用的時間就越長；為了驗證往返時間跟擺長的關(guān)系，把擺的質(zhì)量控制好，使用同一個小螺帽，改變擺長，使用不同的繩子．為了測量更準確，測量往返20次的時間，求出一次的時間．
（2）小宇認為：小螺帽的質(zhì)量越大，小螺帽擺動一個來回所用的時間就越短；為了驗證往返時間跟單擺質(zhì)量的關(guān)系，把擺長控制好，使用同一根繩子，改變單擺的質(zhì)量，使用不同質(zhì)量的螺母．為了測量更準確，測量往返20次的時間，求出一次的時間．
故答案為：（1）①小螺帽一個、長度不同的繩子若干條、停表一只．
②實驗條件：用同一個小螺帽做實驗．
實驗步驟：小螺帽系在一條長繩的下端，懸掛起來讓其擺動，用停表測其擺動20次的時間，算出其擺動一次所用的時間．改換不同長度的繩子做幾次同樣的實驗，比較各次實驗中擺動一次所用的時間．
測量的物理量：用停表測其擺動20次的時間．
（2）①質(zhì)量不同的小螺帽若干個、繩子一條、停表一只．
②實驗條件：用同一條繩子進行實驗．
實驗步驟：取一個小螺帽系在長繩的下端，懸掛起來讓其擺動，用停表測其擺動20次的時間，算出其擺動一次所用的時間．改換不同質(zhì)量的小螺母系在長繩的下端，做幾次同樣的實驗，比較各次實驗中擺動一次所用的時間．
測量的物理量：用停表測其擺動20次的時間．
分析：單擺往返一次的時間可能跟單擺的長度有關(guān)，也可能跟單擺的質(zhì)量有關(guān)．研究單擺往返一次的時間的影響因素，采用控制變量法．
點評：用控制變量法研究單擺往返一次的時間的影響因素．能根據(jù)研究的問題，選擇器材，設(shè)計實驗．