Question

某同學(xué)在老師的指導(dǎo)下研究了單擺的周期（單擺來回擺動一次所需的時間）與擺長和質(zhì)量是否有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，該同學(xué)選擇了長度不相同的幾根細(xì)繩，并用幾個質(zhì)量不同的物體作為單擺下面的擺．在實(shí)驗(yàn)過程中，此同學(xué)發(fā)現(xiàn)如果單擺擺動的角度過大，單擺的擺動將不在一個平面內(nèi)，在請教老師后，該同學(xué)將單擺每次擺動的角度調(diào)到不超過10°，并作了如下記錄：

擺長/周期/擺質(zhì)量	0.5（m）	1.0（m）	1.5（m）	2.0（m）
0.1（kg）	1（s）	2（s）	3（s）	4（s）
0.2（kg）	1（s）	2（s）	3（s）	4（s）
0.4（kg）	1（s）	2（s）	3（s）	4（s）

（1）認(rèn)真想一想，我們發(fā)現(xiàn)該同學(xué)在做此實(shí)驗(yàn)過程中，疏忽了一個問題，此實(shí)驗(yàn)還應(yīng)控制一個物理量，請問是什么？
（2）通過老師的提醒，該同學(xué)研究了此物理量對單擺的周期沒有影響，則從表中數(shù)據(jù)可知：單擺的周期與擺的質(zhì)量______（填“有關(guān)”“無關(guān)”）．單擺的周期隨擺的長度增長而______．
（3）通過實(shí)驗(yàn)可得出，單擺的周期的長短可通過控制單擺的______來實(shí)現(xiàn)，而不需考慮擺的______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，要探究單擺的周期與擺長和質(zhì)量是否有關(guān)，需控制擺長或質(zhì)量，來探究周期與質(zhì)量或擺長的關(guān)系；特別是采用不同質(zhì)量的物體時，可能會造成物體的大小不同；
（2）根據(jù)控制變量法，分析質(zhì)量相同時，周期與擺長的關(guān)系，得出結(jié)論；分析擺長相同時，周期與質(zhì)量的關(guān)系得出結(jié)論；
（3）根據(jù)（2）中得出的結(jié)論，要改變周期，需改變擺長，而不需考慮擺的質(zhì)量．
解答：解：（1）由于該同學(xué)采用了幾個質(zhì)量不同的物體作為單擺下面的擺，所以忽略了擺球的大小這個因素；
（2）由表格中數(shù)據(jù)知，質(zhì)量相同時，擺長越長，周期越長，可知單擺的周期隨擺的長度增長而增大；
擺長相同，質(zhì)量增大，周期不變，可知單擺的周期與擺的質(zhì)量無關(guān)；
（3）由于單擺的周期與擺長有關(guān)，與質(zhì)量無關(guān)，所以單擺的周期的長短可通過控制單擺的擺長來實(shí)現(xiàn)，而不需考慮擺的質(zhì)量．
故答案為：（1）擺球的大��；（2）無關(guān)；增大；（3）擺長；質(zhì)量．
點(diǎn)評：此題是探究單擺的周期與擺長和質(zhì)量是否有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，考查了控制變量法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，同時考查了對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)論的應(yīng)用．