Question

小敏、小穎和小青在玩蕩秋千時(shí)，感到秋千往返擺動時(shí)間有規(guī)律．于是對“哪些因素決定秋千往返擺動的時(shí)間”提出下列猜想，小敏猜想：可能由秋千的繩長決定；小穎猜想：可能由人與秋千坐墊的總質(zhì)量決定；小青猜想：可能由秋千擺動幅度（擺動中人離開中心的最大距離）決定．于是進(jìn)行了如圖實(shí)驗(yàn)，一細(xì)繩一端拴一小球，一端固定，讓小球自由往返擺動，并記錄數(shù)據(jù)如下表．

實(shí)驗(yàn) 序號	小球到固定點(diǎn) 距離l（擺長）/米	小球質(zhì) 量/克	擺動幅 度/米	小球往返擺動 20次的時(shí)間/秒	小球往返擺動 一次的時(shí)間/秒
1	0.7	20	0．O5	33.2	1.7
2	1.0	20	0.08	39.7	2．O
3	1.0	30	0．O5	39.8	2．O
4	1.0	30	0．O8	39.7	2.0
5	1.3	20	0．O5	45，3	2.3

請回答下列問題：
（1）要完成上述實(shí)驗(yàn)，除如圖器材外，還必需的實(shí)驗(yàn)器材是：

托盤天平、秒表、刻度尺

；
（2）從本次實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是：小球往返擺動一次的時(shí)間由

擺長

決定；
（3）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，小球只能擺動一段時(shí)間．你認(rèn)為造成小球停下來的原因可能是

受到空氣的阻力

；
（4）擺鐘是利用本實(shí)驗(yàn)的原理制成的．某一擺鐘變慢了，要調(diào)準(zhǔn)它，應(yīng)將擺鐘的擺長調(diào)

短

（選填“長”或“短”）．

Answer 1

分析：決定秋千往返擺動的時(shí)間的因素可能有：擺長、質(zhì)量、擺動幅度．分析時(shí)利用好控制變量法，即研究任意一個(gè)因素和往返擺動時(shí)間的關(guān)系時(shí)，一定保證其它兩個(gè)因素不變．
（1）實(shí)驗(yàn)中要測量擺長、擺動幅度、質(zhì)量、往返擺動的時(shí)間，據(jù)此選擇測量工具；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，往返擺動的時(shí)間在擺動幅度、質(zhì)量變化時(shí)，擺長不變，擺動的時(shí)間不變；只有在擺長改變了，往返擺動的時(shí)間才改變；據(jù)此可得結(jié)論；
（3）小球在擺動過程中，受空氣阻力，小球克服摩擦做功，將它的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能散失；
（4）根據(jù)（2）中得出的結(jié)論回答．

解答：解：
（1）實(shí)驗(yàn)中用刻度尺測量擺長、擺動幅度，用托盤天平測小球的質(zhì)量，用秒表測量往返擺動的時(shí)間；
（2）分析表中數(shù)據(jù)，由實(shí)驗(yàn)3、4看出，質(zhì)量、擺長相同，擺動幅度變化，擺動1次時(shí)間相同，說明小球往返擺動一次的時(shí)間與擺動幅度無關(guān)；
由實(shí)驗(yàn)2、4看出，擺動幅度、擺長相同，質(zhì)量變化，擺動1次時(shí)間相同，說明小球往返擺動一次的時(shí)間與質(zhì)量無關(guān)；
由實(shí)驗(yàn)1、5看出，擺動幅度、質(zhì)量相同，擺長變化，擺動1次時(shí)間不相同，說明小球往返擺動一次的時(shí)間與擺長有關(guān)；可見，小球往返擺動一次的時(shí)間由擺長決定；
（3）小球擺動，小球克服摩擦做功，將它的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能散失，使小球停下來，所以使小球停下來的原因是受到空氣的阻力；
（4）由實(shí)驗(yàn)1、5看出，擺動幅度、質(zhì)量相同時(shí)，擺長變長，擺動1次時(shí)間變長，所以要將擺鐘調(diào)快，應(yīng)將擺鐘的擺長調(diào)短．
故答案為：（1）托盤天平、秒表、刻度尺；（2）擺長；（3）受空氣的阻力；（4）短．

點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生對控制變量法的了解與掌握，考查了學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力，利用所學(xué)知識解釋、解決實(shí)際問題，體現(xiàn)了學(xué)以致用，有意義！