Question

小豫在公園里看到一個小孩在蕩秋千，她發(fā)現(xiàn)無論小孩的秋千蕩得高還是低，來回擺動一次的時間好像并沒有不同；當小孩離開后，秋千繼續(xù)擺動的快慢似乎和有人時也相同。你們秋千來回擺動一次的時間會受到什么因素影響呢？她做出了一下猜想：

A．可能與秋千擺動的幅度有關；

B．可能與秋千和人的質量（就是生活中說的人的體重）人的有關；

C．可能與秋千吊繩的長度有關。

她決定用單擺來模擬秋千，探究單擺來回擺動一次的時間與什么因素有關，于是她準備了不同質量的小鐵球、細繩、刻度尺、鐵架臺等器材，實驗裝置如圖甲所示。

（1）實驗器材中還應該有：_______________。

（2）小豫完成了實驗并將數據記入上表，分析數據可知：單擺來回擺動一次的時間只與_____有關；由表中實驗記錄可知，單擺來回擺動一次時間比較短，直接測量擺動一次的時間誤差比較大。你認為小明為了減小測量誤差是怎么做的？

_____________________________________  

(3)本實驗設計時運用的物理方法是 ___________________

（4）在擺線懸掛點O的正下方固定一鐵釘P，將擺球從A點釋放，擺線碰到鐵釘后擺球仍能繼續(xù)擺動，到達B點后再擺回，如此往復，如圖乙所示。若擺長（即OA長度）為0.8m，則單擺在A、B兩點間來回擺動一次所需時間應_______1.8s（選填：“大于”、“小于”或“等于”）。

（5）生活中若擺鐘走慢了，應如何調整鐘擺的長度？_____________________

 

Answer 1

【答案】

(1)秒表（2）擺長， 測量10次或者20次擺動的時間再計算一次擺動的時間                          

（3）控制變量法 （4）小于（5）將擺長變短     

【解析】

試題分析：：（1）實驗中要涉及到擺長、擺動幅度、質量、往返擺動的時間的測量，她準備了不同質量的小鐵球、細線、刻度尺、鐵架臺等器材．因此還缺少測量往返擺動的時間的儀器，

（2）分析實驗數據可知：往返擺動的時間在擺動幅度、質量變化時，擺長不變，擺動的時間不變；只有在擺長改變了，往返擺動的時間才改變；所以可得結論：往返擺動的時間與擺長有關，與小球質量和擺動幅度無關．

在實驗中減小誤差常用的方法是多次測量求平均值。所以可測量10次或者20次擺動的時間再計算一次擺動的時間。

（3）研究任意一個因素和往返擺動時間的關系時，一定保證其它因素不變．所以應用了控制變量法。

（4）由表格數據可以得出，單擺在A、B兩點間來回擺動一次所需時間與擺幅無關，與擺長有關，擺長短了，會小于1.8s．

（5）根據能量守恒定律，擺球在擺動過程中機械能守恒，A、B兩點均為最高點，即重力勢重力勢能相等，所以所處高度相同．故擺球到達的A、B兩點是在同一水平線上．

故答案是：是；根據條件可知，擺球在擺動過程中機械能守恒，A、B兩點均為最高點，即重力勢能相等，所以所處高度相同（或在同一水平線上）．

考點：控制變量法的應用

點評：1、實驗中要涉及到擺長、擺動幅度、質量、往返擺動的時間的測量，要采用控制變量法。

2、往返擺動的時間受擺長的影響，鐘擺越長，往返擺動的時間越長