Question

15．閱讀短文并回答下列問題：
五一期間，小宇乘坐爸爸駕駛的小汽車外出游玩，發(fā)現(xiàn)車內(nèi)吊著的一個裝飾物在擺動如圖甲所示，擺動很有節(jié)奏且來回擺動一次時間大致相同．他想：擺動一次所需的時間（周期）與什么因素有關？回到學校，他找來一些長短不一的細線和質(zhì)量不同的小球，做成不同的單擺（如圖乙所示）來探究．

（1）請猜想單擺擺動一次所需時間（周期）與哪些因素有關？與擺長有關（或：可能與擺的質(zhì)量有關、可能與擺擺動的幅度有關）（猜出一種即可）
（2）在老師的指導下，小宇和其他同學合作完成了該實驗．
①實驗中，需要測量單擺長L、擺球質(zhì)量m、擺角θ（θ小于10°）、擺動一次所需時間T．其中擺球質(zhì)量m除了用天平直接測量外，還可用下列測量儀器中C（只填序號）進行間接測量．
A．溫度計         B．密度計         C．測力計            D．氣壓計
②測量相關實驗數(shù)據(jù)，記錄如下：

實驗次數(shù)			1	2	3	4
實驗一	擺長L=1m 擺角θ=7°	擺球質(zhì)量m/g	20	30	40	50
		周期T/s	2.00	2.00	2.01	2.00
實驗二	擺長L=1m 擺球質(zhì)量 m=40g	擺角θ/°	5	6	7	8
		周期T/s	2.00	2.01	2.00	2.00
實驗三	擺球質(zhì)量 m=40g 擺角θ=7°	擺長L/m	0.36	0.49	0.64	0.81
		周期T/s	1.20	1.40	1.60	1.80

分析上表中的數(shù)據(jù)，得出單擺的周期與質(zhì)量、擺角、擺長的關系是：單擺擺動的周期與擺球的擺角、質(zhì)量無關、與擺長有關，擺長越長，周期越大．（前兩空選填“有關”或“無關”）；
（3）小宇采用的實驗方法是：控制變量法．

Answer 1

分析 根據(jù)生活經(jīng)驗和已有知識，決定懸掛著的物體往返擺動的時間可能有：擺長、質(zhì)量、擺動幅度．利用控制變量法分析，即研究任意一個因素和往返擺動時間的關系時，一定保證其它兩個因素不變．
分析表中數(shù)據(jù)得出得出結(jié)論．

解答 解：（1）根據(jù)經(jīng)驗猜想單擺擺動一次所需時間（周期）可能與擺長有關（或：可能與擺的質(zhì)量有關、可能與擺擺動的幅度有關）；
（2）①擺球質(zhì)量m除了用天平直接測量外，還可用測力計測出其重量，再根據(jù)G=mg計算出擺的質(zhì)量，故選C；
②由實驗一數(shù)據(jù)可知，當單擺的擺長和擺動角度相同時，考慮到誤差因素，單擺的周期與擺球的質(zhì)量無關；
由實驗二數(shù)據(jù)可知，當單擺的擺長和擺球質(zhì)量相同時，考慮到誤差因素，單擺的周期與擺動角度θ大小無關；
由實驗三數(shù)據(jù)可知，當擺球的質(zhì)量和擺角相同時，單擺的周期與擺長有關，擺長越長，周期就越長．
結(jié)論分析可知：單擺振動的周期與擺球質(zhì)量、幅度無關，與擺長有關，且擺長越短，振動周期越短；
（3）實驗中采用了控制變量法進行探究．
故答案為：（1）與擺長有關（或：可能與擺的質(zhì)量有關、可能與擺擺動的幅度有關）；
（2）①C；②無關；有關；擺長；
（3）控制變量法．

點評 本題研究擺動一次所需的時間（周期）與什么因素有關，考查控制變量法的運用及分析數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力．