Question

13．張華到張麗家玩，她們看見墻上掛鐘的擺來回?cái)[動(dòng)，如圖所示，對此她們產(chǎn)生了極大的興趣，對鐘擺擺動(dòng)快慢與哪些因素有關(guān)，提出了自己的猜想．張華認(rèn)為：擺長越短，鐘擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間越短；張麗認(rèn)為：擺錘質(zhì)量越小，鐘擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間越短．她們的猜想是否正確呢？請你同她們一起設(shè)計(jì)驗(yàn)證方法．
現(xiàn)已找來了長短不同的無彈性細(xì)線兩端，質(zhì)量不同的金屬小球各一個(gè)，秒表一塊（測量小球來回?cái)[動(dòng)一次的平均時(shí)間）．
（1）為了驗(yàn)證張華的猜想：
①實(shí)驗(yàn)所選器材為：長短不同的無彈性細(xì)線兩根，金屬小球一個(gè)、秒表一塊．
②實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制擺錘質(zhì)量不變，研究的是擺長與時(shí)間的關(guān)系．
（2）為了驗(yàn)證張麗的猜想：
①實(shí)驗(yàn)所選器材為：無彈性細(xì)線一根，質(zhì)量不同的金屬小球各一個(gè)、秒表一塊．
②實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)為：使用同一根繩子，使用質(zhì)量不同的金屬小球．測量往返一次的時(shí)間．

Answer 1

分析 單擺往返一次的時(shí)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(shí)間的影響因素，采用控制變量法．

解答 解：（1）張華認(rèn)為：擺長越短，鐘擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間越短；為了驗(yàn)證來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間跟擺長的關(guān)系，根據(jù)控制變量法，把擺錘質(zhì)量控制好，使用同一個(gè)金屬小球，改變擺長，使用不同的繩子．測量往返一次的時(shí)間．
（2）張麗認(rèn)為：擺錘質(zhì)量越小，鐘擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間越短；為了驗(yàn)證往返時(shí)間跟單擺質(zhì)量的關(guān)系，根據(jù)控制變量法，應(yīng)把擺長控制好，使用同一根繩子，使用質(zhì)量不同的金屬小球．測量往返一次的時(shí)間．
故答案為：（1）①長短不同的無彈性細(xì)線兩根，金屬小球一個(gè)、秒表一塊；②擺錘質(zhì)量；擺長．
（2）①無彈性細(xì)線一根，質(zhì)量不同的金屬小球各一個(gè)、秒表一塊；②使用同一根繩子，使用質(zhì)量不同的金屬小球．測量往返一次的時(shí)間．

點(diǎn)評 用控制變量法研究單擺往返一次的時(shí)間的影響因素．能根據(jù)研究的問題、需測量的物理量，選擇器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．