Question

【題目】某小組三位同學發現鐘擺的擺動似乎是有規律的。于是他們在細繩下面掛一小球制成了單擺，研究在擺動角度θ不大的情況下，單擺來回擺動一次所用的時間（擺動周期T）與哪些因素有關，如圖所示，l為單擺的擺長，m為單擺擺球的質量。為了減小誤差，三位同學在實驗中每次測量單擺擺動30次（30T）的時間。丙同學在甲、乙同學實驗的基礎上繼續實驗，三位同學的實驗數據分別記錄在下表中。為了進一步探究單擺的擺動規律，他們進行了適量的運算，將結果記錄在下表的后三列中。

（1）三位同學在實驗中都要測量單擺擺動30個周期的時間，目的是___________________。

（2）分析比較實驗序號1、2與3，可知甲同學得出的結論是：當單擺的擺長和擺動角度相同時，單擺的周期與擺球的質量____________（選填“有關”、“無關”）。

（3）分析比較實驗序號4、5與6，可知乙同學研究的是：單擺的周期與擺球____________的關系，他得出的結論是：當單擺的擺長和擺球質量相同時，單擺的周期與_______________________________。

（4）分析比較實驗序號7、8與9中單擺的周期與擺長的關系，可知丙同學得出的結論是：_______________________________________。

（5）進一步綜合分析單擺的周期與表中后三列經運算后得到的數據關系，可歸納得出的結論是：_____________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 減小實驗誤差 無關 擺動角度 與擺動角度無關 單擺的周期與單擺擺長有關 單擺的周期與成正比

【解析】試題分析：本題屬于探究性實驗，考查對實驗數據的分析和處理，主要應用控制變量法進行分析做答。

（1）在實驗中都要測量單擺擺動30個周期的時間，目的是多次測量取平均值減小誤差；

（2）由實驗序號1、2與3，可知甲同學得出的結論是：當單擺的擺長和擺動角度相同時，單擺的周期與擺球的質量無關；

（3）實驗序號4、5與6中單擺長度、質量和周期相同，擺動角度不同，所以乙同學研究的是單擺的周期與擺球擺動角度θ的關系；

根據實驗數據可知他得出的結論是：當單擺的擺長和擺球質量相同時，單擺的周期與擺動角度θ的大小無關；

（4）從實驗序號7、8與9中可以看出：當單擺的擺球質量和擺動角度相同時，單擺的擺長越長，擺動周期就越大。所以丙同學得出的結論是：單擺的周期與單擺擺長有關；

（5）由后三列數據可知單擺的周期與 成正比。