Question

20．觀察、實驗、推理是物理研究的重要手段，物理學家伽利略因觀察到比薩大教堂穹頂上吊燈因風不停擺動，發現了擺的重要特性．某興趣小根據當時情況，準備了小鋼球（大小可忽略不計）．彈性很小的結實輕細繩等器材組成了圖甲裝置．在無風的情況下，把小鋼球拉離到最低位置（A）x處釋放．如圖乙所示，小鋼球將來回擺動．興趣小組猜想影響小鋼球往返一次的時間因素有：擺繩長l，小鋼球質量m，起始小鋼球拉離到最低位置（A）的距離x．由此進行實驗，用秒表記下小鋼球往返的時間．實驗數據記錄如下：

實驗 次第	擺繩 長/（m）	小鋼球 質量 （m）	最初將小鋼球拉至最低 位置的距離x （cm）	小鋼球往返動 一次 的平均時間（s）
1	1	50	5.0	1.99
2	1	50	7.0	2.00
3	1	50	9.0	2.00
4	1	100	9.0	2.00
5	1	150	9.0	2.00
6	2	50	9.0	2.83
7	4	50	9.0	3.99

（1）由表中1、2、3 （填表中實驗次第序號）三組數據可知：小鋼球往返一次的時間與小鋼球拉離最低位置的距離x無關；
（2）由表中笫3、4、5次實驗數據分析可知：小鋼球往返一次的時間與小鋼球質量無關：
（3）由表中第3、6、7次實驗數據分折可知：擺繩越長，小鋼球往返一次的時間越長；
（4）我們生活用的擺鐘（如圖丙），就是利用這一原理工作的，有人發現正在工作的擺鐘往返一次的時間變長了（即鐘的走時比準確時慢），則需將擺錘往上調（填“上“或“下”）．

Answer 1

分析 （1）（2）（3）由表中數據可知，研究小鋼球往返動一次的平均時間與擺長、質量、最初將小鋼球拉至最低位置的距離x（cm）有關，研究與其中一個因素的關系時，要控制其它因素不變；根據題中條件分析得出結論；
（4）利用（3）的結論回答．

解答 解：（1）研究小鋼球往返一次的時間與小鋼球拉離最低位置的距離x的關系時，要控制擺長、質量不變，故由表中 1、2、3三組數據可知：小鋼球往返一次的時間與小鋼球拉離最低位置的距離x無關；
（2）由表中笫3、4、5次實驗數據可知，只有小球的質量不同，而其它因素相同，而分小鋼球往返一次的時間相同，故小鋼球往返一次的時間與小鋼球質量無關：
（3）由表中第3、6、7次實驗數據可知，只有擺長不同，因它因素相同，分折可知：擺繩越長，小鋼球往返一次的時間越長；
（4）根據（3）：擺繩越長，小鋼球往返一次的時間越長；擺繩越短，小鋼球往返一次的時間越少，
正在工作的擺鐘往返一次的時間變長了（即鐘的走時比準確時慢），應縮短擺垂，則需將擺錘往上調．
故答案為：（1）1、2、3；（2）小鋼球的質量；（3）長；（4）上．

點評 本題聯系實驗，考查控制變量法的運用及分析數據歸納結論的能力．