Question

小明將一條長線的一端系一個螺母做成了一個如圖所示的單擺，小明發現螺母往返擺動過程中，每擺一個來回所用時間幾乎相等．于是小明想到這樣一個問題：螺母來回擺動一次所用的時間t跟哪些因素有關呢？
猜想A：可能跟螺母擺動的角度θ有關；
猜想B：可能跟螺母的質量m有關；
猜想C：可能跟繩子的長度L有關．
（1）為驗證猜想，除了鐵架臺、細線和兩個質量不同的螺母外，還需要的測量儀器有刻度尺、天平和砝碼、量角器和

 

．
（2）小明在不同條件下，測出螺母來回擺動一次所用的時間t后，得到表中的一些數據如下表：

序號	細線長度L	螺母質量m	螺母擺動的角度	螺母來回擺動一次的時間t
1	100	20	3	2.0
2	140	20	3	2.4
3	140	20	5	2.4
4	140	30	5	2.4

（3）由3、4兩次實驗，可驗證猜想

 

（填字母），得出的結論是：螺母來回擺動一次的時間t與

 

無關．
（4）由

 

兩次實驗，可驗證猜想A，得出的結論是：螺母來回擺動一次的時間t與

 

無關．
（5）綜合分析實驗數據可知，同一地點的單擺擺動一次的時間t只跟繩子的長度L有關，且繩子越長，螺母來回擺動一次的時間t越

 

．擺鐘就是根據這個原理制成的．有一次小明發現家里的擺鐘變慢了，要把它調準，小明應將擺鐘的擺長調

 

（選填“長”或“短”）．
（6）實驗中發現，螺母擺動一次所用的時間很難測準，請你幫他想一個更準確的測量方法：

 

．

Answer 1

分析：（1）探究螺母來回擺動一次所用的時間t跟哪些因素有關，故需有測量時間的工具；
（3）（4）用控制變量法進行分析；
（5）在同一地點（即g一定），周期的大小只與擺長有關，擺長越長，周期越大；擺長越短，周期越小；
（6）利用累積法測出n次的時間，然后計算一次所用的時間．

解答：解：（1）因為探究螺母來回擺動一次所用的時間t跟哪些因素有關，故需有測量時間的工具，還缺少秒表；
（3）由3、4兩次實驗數據可知，細線長度、螺母擺動的角度和螺母來回擺動一次的時間都相同，只有螺母質量不同，因此螺母來回擺動一次的時間t與質量無關；
（4）由2、3兩次實驗數據可知，細線長度、螺母質量和螺母來回擺動一次的時間都相同，只有螺母擺動的角度不同，因此由2、3兩次實驗可驗證猜想A，并且可得出螺母來回擺動一次的時間t與螺母擺動的角度無關；
（5）由單擺的計算公式T=2π

L g

可知：在同一地點（即g一定），周期的大小只與擺長有關，擺長越長，周期越大，故繩子越長，螺母來回擺動一次的時間t越長；
擺長越短，周期越小，鐘表走時越快，因此明應將擺鐘的擺長調短．
（6）螺母擺動一個來回所用時間很難測準，解決這個問題的辦法可以是采用累積法，即可以測出擺動n次所用的時間t，然后用

t

n

得出單擺擺動1次所用的時間；
故答案為：（1）秒表；（3）B；質量；（4）2、3；擺動的角度；（5）長；短；（6）測出擺動n次所用的時間t，然后用

t

n

得出單擺擺動1次所用的時間．

點評：本題考查的是我們對于物理實驗探究方法的掌握，我們學習物理，不僅僅時學習知識，更重要的是學習探究方法，這也是現在中考考查的一個側重點，需要掌握．