Question

5．學(xué)了“長度、時(shí)間及其測量”一節(jié)課后，老師布置同學(xué)們國慶節(jié)期間做“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”的第2題．某同學(xué)在研究本題后進(jìn)一步觀察了右圖所示的實(shí)驗(yàn)：用細(xì)線將一小鐵鎖懸掛起來，把鐵鎖拉到一定的高度（此時(shí)細(xì)線偏離豎直方向的角度為α，鐵鎖離開最低位置的距離為S），然后釋放，鐵鎖將左右擺動(dòng)．
（1）此實(shí)驗(yàn)說明：物體具有慣性（或動(dòng)能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化；物體的擺動(dòng)時(shí)間具有一定的規(guī)律性等等）．
（2）該同學(xué)提出這樣的問題：鐵鎖來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間跟哪些因素有關(guān)呢？請(qǐng)你對(duì)此問題提出一個(gè)猜想：物體來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間可能與繩的長度有關(guān)（或物體質(zhì)量、物體擺動(dòng)的幅度等）．
現(xiàn)在，如果手邊有以下器材：
A．秒表    B．長為0.8m的細(xì)線   C．長為1.0m的細(xì)線    D．銅球     E．鋁球（D、E兩球體積相等，都有相同的小孔，便于系線）
為了驗(yàn)證你的猜想，請(qǐng)你設(shè)計(jì)出簡要的實(shí)驗(yàn)步驟：
（3）選用的器材是（選填上列器材前的字母）：選A、B、C、D為實(shí)驗(yàn)器材．
（4）具體操作：分別用0.8m和1m長的細(xì)線系住銅球，將銅球拉到相同的高度開始釋放，用秒表測出銅球來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間分別為t₁、t₂；比較t₁、t₂的大小驗(yàn)證猜想是否正確
（5）對(duì)該同學(xué)提出的問題，除了他的猜想外，請(qǐng)你再提出兩個(gè)猜想：
①物體來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間可能與物體質(zhì)量有關(guān)
②物體來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間可能與物體擺動(dòng)的幅度有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）物體能夠不斷擺動(dòng)說明物體具有慣性、單擺具有等時(shí)性、單擺擺動(dòng)過程中動(dòng)能和勢能不斷轉(zhuǎn)化，答出其中一點(diǎn)便可；
（2）猜想單擺周期的影響因素時(shí)只能是與鐵鎖相關(guān)的量（或因素）；
（3）根據(jù)猜想“物體來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間可能與繩的長度有關(guān)”去選擇所需要的器材；
（4）分別用0.8m 和1m長的細(xì)線系住銅球，注意控制變量，將銅球拉到相同的高度，然后用秒表記錄銅球來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間，從而驗(yàn)證結(jié)論．
（5）決定鐵鎖往返擺動(dòng)的時(shí)間可能有：擺長、質(zhì)量、擺動(dòng)幅度．

解答 解：（1）圖是單擺裝置，可得物體具有慣性或單擺擺動(dòng)時(shí)間具有一定的規(guī)律性或動(dòng)能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化；
（2）影響擺球周期的因素有擺長、擺球質(zhì)量、重力及偏角大�。ɑ蚍�度）等，
（3）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)要記錄擺球選擺動(dòng)一次的時(shí)間，所以要用到秒表，根據(jù)猜想“物體來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間可能與繩的長度有關(guān)”從而要選擇長為0.8m的細(xì)線和長為1.0m的細(xì)線，還要有物體銅球．
（4）分別用0.8m 和1m長的細(xì)線系住銅球，將銅球拉到相同的高度開始釋放，用秒表測出銅球來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間分別為t₁、t₂；比較t₁、t₂的大小驗(yàn)證猜想是否正確；
（5）影響擺球擺動(dòng)一次時(shí)間的因素有很多，可以猜想擺球質(zhì)量、擺角對(duì)擺動(dòng)一次時(shí)間的影響．
故答案為：（1）物體具有慣性（或動(dòng)能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化；物體的擺動(dòng)時(shí)間具有一定的規(guī)律性等等）；
（2）物體來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間可能與繩的長度有關(guān)（或物體質(zhì)量、物體擺動(dòng)的幅度等）；
（3）選A、B、C、D為實(shí)驗(yàn)器材；
（4）分別用0.8m 和1m長的細(xì)線系住銅球，將銅球拉到相同的高度開始釋放，用秒表測出銅球來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間分別為t₁、t₂；比較t₁、t₂的大小驗(yàn)證猜想是否正確；（5）①物體來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間可能與物體質(zhì)量有關(guān)；②物體來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間可能與物體擺動(dòng)的幅度有關(guān)．

點(diǎn)評(píng) 此題考查學(xué)生對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)探究方法的掌握，我們學(xué)習(xí)物理，不僅僅時(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)，更重要的是學(xué)習(xí)探究方法，這也是現(xiàn)在中考考查的一個(gè)側(cè)重點(diǎn)，需要掌握．