Question

小敏、小穎和小青在玩蕩秋千時(shí)，感到秋千往返擺動(dòng)時(shí)間有規(guī)律．于是對(duì)“哪些因素決定秋千往返擺動(dòng)的時(shí)間”提出下列猜想，小敏猜想：可能由秋千的繩長(zhǎng)決定；小穎猜想：可能由人與秋千坐墊的總質(zhì)量決定；小青猜想：可能由秋千擺動(dòng)幅度（擺動(dòng)中人離開(kāi)中心的最大距離）決定．于是進(jìn)行了如圖實(shí)驗(yàn)，一細(xì)繩一端拴一小球，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(hào)	小球到固定點(diǎn) 距離l（擺長(zhǎng)）/米	小球質(zhì) 量/克	擺動(dòng)幅 度/米	小球往返擺動(dòng) 20次的時(shí)間/秒	小球往返擺動(dòng) 一次的時(shí)間/秒
1	0.7	20	0．O5	33.2	1.7
2	1.0	20	0.08	39.7	2．O
3	1.0	30	0．O5	39.8	2．O
4	1.0	30	0．O8	39.7	2.0
5	1.3	20	0．O5	45，3	2.3

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）要完成上述實(shí)驗(yàn)，除如圖器材外，還必需的實(shí)驗(yàn)器材是：________；
（2）從本次實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是：小球往返擺動(dòng)一次的時(shí)間由________決定；
（3）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，小球只能擺動(dòng)一段時(shí)間．你認(rèn)為造成小球停下來(lái)的原因可能是________；
（4）擺鐘是利用本實(shí)驗(yàn)的原理制成的．某一擺鐘變慢了，要調(diào)準(zhǔn)它，應(yīng)將擺鐘的擺長(zhǎng)調(diào)________（選填“長(zhǎng)”或“短”）．

Answer 1

解：
（1）實(shí)驗(yàn)中用刻度尺測(cè)量擺長(zhǎng)、擺動(dòng)幅度，用托盤(pán)天平測(cè)小球的質(zhì)量，用秒表測(cè)量往返擺動(dòng)的時(shí)間；
（2）分析表中數(shù)據(jù)，由實(shí)驗(yàn)3、4看出，質(zhì)量、擺長(zhǎng)相同，擺動(dòng)幅度變化，擺動(dòng)1次時(shí)間相同，說(shuō)明小球往返擺動(dòng)一次的時(shí)間與擺動(dòng)幅度無(wú)關(guān)；
由實(shí)驗(yàn)2、4看出，擺動(dòng)幅度、擺長(zhǎng)相同，質(zhì)量變化，擺動(dòng)1次時(shí)間相同，說(shuō)明小球往返擺動(dòng)一次的時(shí)間與質(zhì)量無(wú)關(guān)；
由實(shí)驗(yàn)1、5看出，擺動(dòng)幅度、質(zhì)量相同，擺長(zhǎng)變化，擺動(dòng)1次時(shí)間不相同，說(shuō)明小球往返擺動(dòng)一次的時(shí)間與擺長(zhǎng)有關(guān)；可見(jiàn)，小球往返擺動(dòng)一次的時(shí)間由擺長(zhǎng)決定；
（3）小球擺動(dòng)，小球克服摩擦做功，將它的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能散失，使小球停下來(lái)，所以使小球停下來(lái)的原因是受到空氣的阻力；
（4）由實(shí)驗(yàn)1、5看出，擺動(dòng)幅度、質(zhì)量相同時(shí)，擺長(zhǎng)變長(zhǎng)，擺動(dòng)1次時(shí)間變長(zhǎng)，所以要將擺鐘調(diào)快，應(yīng)將擺鐘的擺長(zhǎng)調(diào)短．
故答案為：（1）托盤(pán)天平、秒表、刻度尺；（2）擺長(zhǎng)；（3）受空氣的阻力；（4）短．
分析：決定秋千往返擺動(dòng)的時(shí)間的因素可能有：擺長(zhǎng)、質(zhì)量、擺動(dòng)幅度．分析時(shí)利用好控制變量法，即研究任意一個(gè)因素和往返擺動(dòng)時(shí)間的關(guān)系時(shí)，一定保證其它兩個(gè)因素不變．
（1）實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量擺長(zhǎng)、擺動(dòng)幅度、質(zhì)量、往返擺動(dòng)的時(shí)間，據(jù)此選擇測(cè)量工具；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，往返擺動(dòng)的時(shí)間在擺動(dòng)幅度、質(zhì)量變化時(shí)，擺長(zhǎng)不變，擺動(dòng)的時(shí)間不變；只有在擺長(zhǎng)改變了，往返擺動(dòng)的時(shí)間才改變；據(jù)此可得結(jié)論；
（3）小球在擺動(dòng)過(guò)程中，受空氣阻力，小球克服摩擦做功，將它的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能散失；
（4）根據(jù)（2）中得出的結(jié)論回答．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)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(shí)解釋、解決實(shí)際問(wèn)題，體現(xiàn)了學(xué)以致用，有意義！