Question

11．小明乘坐小汽車時發現車內吊著的一個裝飾物在擺動，擺動很有節奏且來回擺動一次時間大致相同．他想：擺動一次所需的時間（周期）與什么因素有關？在老師的幫助下，他和其他同學合作找來一些長短不一的細線和質量不同的小球，做成了如圖所示不同的單擺來探究．在實驗中，需要測量單擺長L、擺球質量m、擺角θ（θ小于10°）、擺動周期T（即擺動一次所需時間）．測量結果記錄如表一，請你解答下列問題．
表一：

實驗次數			1	2	3	4
實驗一	擺長L=1m 擺角θ=7°	擺球質量m/g	20	30	40	50
		周期T/s	2.00	2.00	2.01	2.00

（1）擺球的質量m除了用天平直接測量外，還可用彈簧測力計來間接測量；
（2）通過分析表一中的數據，得出的結論是當單擺的擺長和擺動角度相同時，單擺振動的周期與擺球質量無關；
（3）他還設計了如表二記錄實驗數據的表格，這是在探究周期與擺長的關系，其中需要控制不變的物理量是擺球質量和擺角．

實驗次數			1	2	3	4
實驗二		擺長L/cm	20	40	60	80
		周期T/s

Answer 1

分析 （1）擺球質量m除了用天平直接測量外，還可用測力計測出其重量，再根據G=mg計算出擺的質量；
（2）決定懸掛著的物體往返擺動的時間可能有：擺長、質量、擺角．利用控制變量法分析得出結論；
（3）利用控制變量法可知：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．

解答 解：（1）擺球質量m除了用天平直接測量外，還可用測力計測出其重量，再根據G=mg計算出擺的質量；
（2）由表一數據可知，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）根據表二數據可知，單擺的擺長不同，則探究的是周期與擺長的關系；
由于擺球單擺擺動一次所需時間（周期）可能與擺長、擺球質量、擺角有關，則根據控制變量法可知：
探究的是周期與擺長的關系時，應控制擺球質量和擺角不變．
故答案為：（1）彈簧測力計；（2）當單擺的擺長和擺動角度相同時，單擺振動的周期與擺球質量無關；（3）擺長；擺球質量和擺角．

點評 不同考查控制變量法的掌握和應用，我們學習物理，不僅僅是學習知識，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．