Question

4．如圖所示是一條細繩一端系一個小鐵塊做成的擺，小明用電子表測出了這個擺的周期（擺動一個來回所用的時間）后，想探究擺的周期與什么因素有關．他猜想可能與小鐵塊的質量有關，還可能與細繩的長短有關．于是他通過改變小鐵塊的質量和細繩的長度測出擺動30個周期所用的時間，得出如表的實驗數據：

測量值 次數	鐵塊質量（g）	細繩長度（cm）	30個周期（s）	周期（s）
1	10	50	42.0	1.4
2	10	80	54.0	1.8
3	20	50	42.0	1.4
4	20	80	54.0	1.8

（1）擺動一個來回所用的時間比較短，難以測準，為了減小誤差，小明的做法是：多次測量求平均值
（2）在第1、2次實驗中，小明用“保持質量不變，改變細繩長度”方法來探究擺的周期與細繩長度的關系．這種方法是物理學中研究問題常用的控制變量法．
（3）通過比較第l、2次實驗的兩組數據，得出的實驗結論是在擺的質量一定時，擺長越長，周期越大；通過比較第1、3或2、4實驗的兩組數據，得出的實驗結論是：擺的周期與小鐵塊的質量無關．
（4）通過實驗分析，小明得出的實驗結論是擺的周期與小鐵塊的質量無關，與擺長有關．

Answer 1

分析 （1）一次測量誤差較大，為了減小誤差應進行多次測量，然后求平均值；
（2）實驗中應用了控制變量法；
（3）根據表中數據，應用控制變量法進行分析，然后得出結論；
（4）分析表中數據，看擺的周期與小鐵塊質量、擺長間有什么關系從而得出結論．

解答 解：
（1）直接測出一個周期，測得的周期誤差較大，正確的做法是多次測量求平均值以減小誤差；
（2）1、2次實驗中，小明用“保持質量不變，改變細繩長度”方法來探究擺的周期與細繩長度的關系，應用了控制變量法；
（3）由表中實驗數據可知，1、2次實驗，鐵塊質量相等，擺線長度不同，擺線長度越長擺的周期越大；
由表中實驗數據可知，1、3或2、4實驗中，小鐵塊的質量不同，擺線的長度相同，擺的周期相同，由此可知：擺的周期與小鐵塊的質量無關；
（4）由表中實驗數據可知：擺的周期與小鐵塊的質量無關，與擺長有關．
故答案為：（1）多次測量求平均值；（2）控制變量；（3）在擺的質量一定時，擺長越長，周期越大；1、3或2、4；（4）擺的周期與小鐵塊的質量無關，與擺長有關．

點評 本題是一道實驗探究題，應用了控制變量法，認真分析表中實驗數據、熟練應用控制變量法是解題的關鍵．