Question

小明注意家里擺鐘的鐘擺在有規(guī)律地?cái)[動(dòng)(如圖甲)，經(jīng)認(rèn)真觀察發(fā)現(xiàn)鐘擺來(lái)回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間剛好是1秒，就想：是不是所有的擺來(lái)回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間都是1秒呢？于是，他請(qǐng)教了物理老師，知道擺來(lái)回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間叫做周期，在老師的指導(dǎo)下他設(shè)計(jì)如圖乙所示的單擺（即細(xì)繩下系一小鋼球）進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表：

（1）從表中數(shù)據(jù)可知，單擺的擺長(zhǎng)l越長(zhǎng)，周期T越 __ （選填“長(zhǎng)”或“短”）。

（2）請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙中作出單擺周期的平方T²與擺長(zhǎng)l的關(guān)系圖像。

（3）分析圖丙所示圖象，可知的單擺T²與l成 __ 關(guān)系。

（4）由表中實(shí)驗(yàn)記錄可知，單擺來(lái)回?cái)[動(dòng)一次時(shí)間比較短，直接測(cè)量擺動(dòng)一次的時(shí)間誤差比較大。你認(rèn)為小明為了減小測(cè)量誤差是怎么做的？ ____________________

（5）生活中若擺鐘走慢了，應(yīng)如何調(diào)整鐘擺的長(zhǎng)度？ _____________________ 。

Answer 1

(1) 長(zhǎng)

(2)

（2分）

（3）正比

(4)可測(cè)出單擺來(lái)回?cái)[動(dòng)多次（如30次）的時(shí)間，再計(jì)算出來(lái)回?cái)[動(dòng)1次的時(shí)間。

（5）將鐘擺的長(zhǎng)度調(diào)短。

【解析】

試題分析：（1）解決此題的關(guān)鍵是通過(guò)分析表格中的周期和擺長(zhǎng)數(shù)據(jù)，看周期隨擺長(zhǎng)的增大怎樣變化；由表格數(shù)據(jù)可知，擺長(zhǎng)越長(zhǎng)，擺動(dòng)一次所需時(shí)間越長(zhǎng)；

（2）作圖時(shí)要先根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)，橫坐標(biāo)是擺長(zhǎng)，縱坐標(biāo)是周期的平方，然后用平滑的線(xiàn)連接各點(diǎn)，圖像如下圖。

（3）解決此題的關(guān)鍵是根據(jù)圖象的特征判斷單擺周期的平方T²與l的關(guān)系：

如果圖象是一條平滑的直線(xiàn)，說(shuō)明它們之間是成正比例關(guān)系；如果是雙曲線(xiàn)說(shuō)明它們是成反比例關(guān)系；做出的圖象是直線(xiàn)，說(shuō)明單擺周期的平方T²與擺長(zhǎng)l之間是成正比例關(guān)系；

（4）由于擺動(dòng)一個(gè)周期所需時(shí)間很短，可以采用累計(jì)法進(jìn)行分析計(jì)算擺動(dòng)一次所需時(shí)間；因?yàn)閱螖[擺動(dòng)一個(gè)周期所需時(shí)間很短，所以可以采用累計(jì)法進(jìn)行分析計(jì)算，可測(cè)出單擺來(lái)回?cái)[動(dòng)多次（如30次）的時(shí)間，再計(jì)算出來(lái)回?cái)[動(dòng)1次的時(shí)間；

（5）可以通過(guò)調(diào)整擺的長(zhǎng)度來(lái)調(diào)整擺動(dòng)時(shí)間，因?yàn)閿[長(zhǎng)越長(zhǎng)，擺動(dòng)周期越長(zhǎng)，擺長(zhǎng)越短，擺動(dòng)周期越短．

考點(diǎn)：物理學(xué)方法

點(diǎn)評(píng)：此題結(jié)合單擺實(shí)驗(yàn)考查了學(xué)生的表格分析能力，描點(diǎn)作圖能力，以及利用累積法求解擺動(dòng)周期問(wèn)題