(2010?寶坻區(qū)二模)如圖是在一條細(xì)線一端系一個(gè)鐵螺母做成的擺.同學(xué)們用電子表測(cè)出了這個(gè)擺的周期(往返擺動(dòng)一次的時(shí)間)后,想探究擺的周期與什么因素有關(guān).
在實(shí)驗(yàn)前,同學(xué)們提出了以下兩種猜想:
猜想一:擺的周期可能與細(xì)繩長(zhǎng)度有關(guān).
猜想二:擺的周期可能與鐵螺母的質(zhì)量有關(guān).
在實(shí)驗(yàn)中同學(xué)們得到下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)次數(shù) |
1 |
2 |
3 |
4 |
擺長(zhǎng)L/cm |
50 |
80 |
50 |
80 |
螺母質(zhì)量/g |
10 |
10 |
20 |
20 |
周期T/s |
1.4 |
1.8 |
1.4 |
1.8 |
(1)通過(guò)比較第
1、2或3、4
1、2或3、4
次實(shí)驗(yàn)的兩組數(shù)據(jù),可知猜想一是正確的.
(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析,同學(xué)們得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是
擺的周期與小鐵塊的質(zhì)量無(wú)關(guān),與擺長(zhǎng)有關(guān)
擺的周期與小鐵塊的質(zhì)量無(wú)關(guān),與擺長(zhǎng)有關(guān)
.
(3)由于擺的周期比較短,直接測(cè)量往返擺動(dòng)一次的時(shí)間誤差比較大.為了減小測(cè)量誤差,你建議他們?cè)趺醋觯?/div>
分析:(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了控制變量法,探究擺的周期可能與細(xì)繩長(zhǎng)度有關(guān),則需要控制螺母的質(zhì)量不變.
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù),應(yīng)用控制變量法進(jìn)行分析,然后得出結(jié)論.
(3)由于擺動(dòng)一個(gè)周期所需時(shí)間很短,可以采用累計(jì)法進(jìn)行分析計(jì)算擺動(dòng)一次所需時(shí)間.
解答:解:(1)因?yàn)閿[的周期與細(xì)繩長(zhǎng)度和螺母的質(zhì)量有關(guān),要探究擺的周期可能與細(xì)繩長(zhǎng)度的關(guān)系,則需控制螺母的質(zhì)量不變,故選1、2 或3、4 次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);
(2)由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1、2或3、4可知,螺母質(zhì)量相等,細(xì)繩越長(zhǎng),周期越大;由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1、3或2、4可知,細(xì)聲的長(zhǎng)度不變,周期不隨鐵螺母質(zhì)量的改變而改變,故無(wú)擺的周期與小鐵塊的質(zhì)量無(wú)關(guān),與擺長(zhǎng)有關(guān);
(3)因?yàn)閱螖[擺動(dòng)一個(gè)周期所需時(shí)間很短,所以可以采用累計(jì)法進(jìn)行分析計(jì)算,可測(cè)出單擺來(lái)回?cái)[動(dòng)多次(如30次)的時(shí)間,再計(jì)算出來(lái)回?cái)[動(dòng)1次的時(shí)間;
故答案為:(1)1、2 或3、4;(2)擺的周期與小鐵塊的質(zhì)量無(wú)關(guān),與擺長(zhǎng)有關(guān);(3)采用累計(jì)法進(jìn)行分析計(jì)算,可測(cè)出單擺來(lái)回?cái)[動(dòng)多次(如30次)的時(shí)間,再計(jì)算出來(lái)回?cái)[動(dòng)1次的時(shí)間.
點(diǎn)評(píng):此題結(jié)合單擺實(shí)驗(yàn)考查了學(xué)生的表格分析能力,以及利用累積法求解擺動(dòng)周期問(wèn)題.