Question

（2010?槐蔭區(qū)模擬）小園、小雨和小燕在玩蕩秋千時(shí)，感到秋千往返擺動(dòng)時(shí)間有規(guī)律．于是對“哪些因素決定秋千往返擺動(dòng)的時(shí)間”提出下列猜想：
猜想①：小球自由擺動(dòng)一次所用的時(shí)間t與小球的質(zhì)量m有關(guān)．
猜想②：小球自由擺動(dòng)一次所用的時(shí)間t與小球的最大擺角θ有關(guān)．
猜想③：小球自由擺動(dòng)一次所用的時(shí)間t與懸線的長度l有關(guān)．
于是他們在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，將一細(xì)繩一端拴一個(gè)小球，一端固定，讓小球自由往返擺動(dòng)，并記錄數(shù)據(jù)如下表．

實(shí)驗(yàn) 序號	小球質(zhì)量 m/g	最大擺角 θ/°	懸線的長度 l/m	擺動(dòng)30次所用 時(shí)間 T/s	擺動(dòng)1次所用 時(shí)間 t/s
1	5	6	1.00	60.3	2.01
2	10	6	1.00	60.3	2.01
3	20	6	1.00	60.3	2.01
4	20	8	1.00	60.3	2.01
5	20	10	1.00	60.3	2.01
6	20	10	1.10	63.3	2.11
7	20	10	1.20	66.2	2.21

請你分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并回答下列問題：
（1）要完成上述實(shí)驗(yàn)，除了如圖所示的器材外，你認(rèn)為還必需要有的實(shí)驗(yàn)器材是：天平、量角器、

刻度尺

、

秒表

．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)他們采用測小球擺動(dòng)30次所用的時(shí)間，而不直接測小球擺動(dòng)一次的時(shí)間，其目的是

減小測量誤差

．
（3）為了研究猜想①，應(yīng)選取表中的

1

、

2、

、

3、

三組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析．
（4）通過分析他們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是：小球往返擺動(dòng)一次的時(shí)間由

懸線長度

決定．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)中要測量擺長、擺動(dòng)幅度、質(zhì)量、往返擺動(dòng)的時(shí)間，據(jù)此選擇測量工具；
（2）測多次擺動(dòng)的時(shí)間然后求平均值，可以減小測量誤差；
（3）根據(jù)控制變量法的要求，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定需要控制的變量，然后分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出符合要求的實(shí)驗(yàn)序號答題．
（4）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論．

解答：解：（1）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)需要測量擺球質(zhì)量、擺角、擺線的長度、小球擺動(dòng)的時(shí)間，因此需要的實(shí)驗(yàn)器材有：測質(zhì)量的天平、測角度的量角器、測長度的刻度尺、測時(shí)間的秒表．
（2）測小球擺動(dòng)一次的時(shí)間測量誤差較大，為減小測量誤差，實(shí)驗(yàn)時(shí)測小球擺動(dòng)30次所用的時(shí)間，求平均值作為小球擺動(dòng)一次需要的時(shí)間．
（3）要驗(yàn)證猜想①：小球自由擺動(dòng)一次所用的時(shí)間t與小球的質(zhì)量m有關(guān)，需要控制擺角、懸線長度相同而擺球質(zhì)量不同，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，符合要求的實(shí)驗(yàn)序號是1、2、3．
（3）由表中實(shí)驗(yàn)序號為1、2、3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，小球的擺動(dòng)的時(shí)間與擺球質(zhì)量無關(guān)；由實(shí)驗(yàn)序號為3、4、5的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：擺球質(zhì)量、懸線長度相同而擺角不同時(shí)，小球擺動(dòng)時(shí)間相等，由此可知，小球的擺動(dòng)時(shí)間與擺角無關(guān)；由表中實(shí)驗(yàn)序號為5、6、7的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：擺球質(zhì)與擺角相同而懸線長度不同時(shí)，小球擺動(dòng)時(shí)間不同，由此可知、；小球的擺動(dòng)時(shí)間與懸線長度決定．
故答案為：（1）刻度尺；秒表．（2）減小測量誤差．（3）1、2、3．（4）懸線的長度．

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！