Question

19．同學(xué)們都有蕩秋千的經(jīng)歷，小磊同學(xué)玩蕩秋千時(shí)突然想到：秋千往返擺動(dòng)時(shí)間與哪些因素有關(guān)呢？
他提出：
猜想一：可能與秋千的繩長(zhǎng)有關(guān)；
猜想二：可能與人和秋千的總質(zhì)量有關(guān)；
猜想三：可能由秋千擺動(dòng)幅度（擺動(dòng)中人離開(kāi)中心的最大距離）有關(guān)．
為了驗(yàn)證以上猜想，他進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，一根細(xì)繩一端拴一小球，一端固定，讓小球自由往返擺動(dòng)，并記錄數(shù)據(jù)如下表．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	小球到固定點(diǎn)距離l（擺長(zhǎng)）/米	小球質(zhì) 量/克	擺動(dòng)幅 度/米	小球往返擺動(dòng) 20次的時(shí)間/秒	小球往返擺動(dòng) 一次的時(shí)間/秒
1	0.7	20	0.05	33.2	1.7
2	1.0	20	0.08	39.7	2.0
3	1.0	30	0.05	39.8	2.0
4	1.0	30	0.08	39.7	2.0

（1）要完成上述實(shí)驗(yàn)，除如圖器材外，還必需的實(shí)驗(yàn)器材有：天平、秒表、刻度尺．
（2）為了驗(yàn)證猜想一，應(yīng)該選擇實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、3，得到的結(jié)論是小球往返擺動(dòng)時(shí)間與擺長(zhǎng)有關(guān)．?dāng)[鐘就是利用此實(shí)驗(yàn)的原理制成的，某一擺鐘變慢了，要調(diào)準(zhǔn)它，應(yīng)將擺鐘的擺長(zhǎng)調(diào)短（選填“長(zhǎng)”或“短”）
（3）比較試驗(yàn)序號(hào)2、4，小磊是為了驗(yàn)證猜想二（選填“猜想一”、“猜想二”或“猜想三”），此次實(shí)驗(yàn)用到的科學(xué)研究方法是控制變量法．
（4）小磊同學(xué)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中為什么每次實(shí)驗(yàn)要測(cè)20次的往返擺動(dòng)時(shí)間？
他的目的是：減小時(shí)間測(cè)量誤差．

Answer 1

分析 決定秋千往返擺動(dòng)的時(shí)間可能有：擺長(zhǎng)、質(zhì)量、擺動(dòng)幅度．一定利用控制變量法分析，即研究任意一個(gè)因素和往返擺動(dòng)時(shí)間的關(guān)系時(shí)，一定保證其它兩個(gè)因素不變．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中要涉及到擺長(zhǎng)、擺動(dòng)幅度、質(zhì)量、往返擺動(dòng)的時(shí)間的測(cè)量，分別用到刻度尺、天平、秒表．
（2）猜想一：可能由秋千的繩長(zhǎng)決定，為了驗(yàn)證它，應(yīng)保持質(zhì)量和擺動(dòng)幅度相同，改變繩長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與3符合題意；
由圖知，質(zhì)量和擺動(dòng)幅度相同，擺線越短，秋千往返時(shí)間越短，所以如果擺鐘變慢，要調(diào)準(zhǔn)它，應(yīng)將擺鐘的擺長(zhǎng)調(diào)短；
（3）2、4擺長(zhǎng)和擺幅相同，擺球的質(zhì)量不同，小球往返一次的時(shí)間相同，是探究往返時(shí)間與擺球質(zhì)量的關(guān)系，可驗(yàn)證猜想二；
用到了控制變量法；
（4）由于擺球擺動(dòng)一次所用時(shí)間較短，所以一次的時(shí)間誤差較大，并且不容易測(cè)量，所以要測(cè)量往返20次的時(shí)間，然后求出往返一次的時(shí)間．
故答案為：（1）秒表；（2）1、3；擺長(zhǎng)；短；（3）猜想二；控制變量法；（4）減小時(shí)間測(cè)量誤差．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究影響秋千擺動(dòng)快慢的因素實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵要利用好控制變量法，并要掌握減小測(cè)量時(shí)間誤差的方法．