Question

（2010?槐蔭區模擬）小園、小雨和小燕在玩蕩秋千時，感到秋千往返擺動時間有規律．于是對“哪些因素決定秋千往返擺動的時間”提出下列猜想：
猜想①：小球自由擺動一次所用的時間t與小球的質量m有關．
猜想②：小球自由擺動一次所用的時間t與小球的最大擺角θ有關．
猜想③：小球自由擺動一次所用的時間t與懸線的長度l有關．
于是他們在實驗室進行了如圖所示的實驗，將一細繩一端拴一個小球，一端固定，讓小球自由往返擺動，并記錄數據如下表．

實驗 序號	小球質量 m/g	最大擺角 θ/°	懸線的長度 l/m	擺動30次所用 時間 T/s	擺動1次所用 時間 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

請你分析實驗數據，并回答下列問題：
（1）要完成上述實驗，除了如圖所示的器材外，你認為還必需要有的實驗器材是：天平、量角器、

刻度尺

、

秒表

．
（2）實驗時他們采用測小球擺動30次所用的時間，而不直接測小球擺動一次的時間，其目的是

減小測量誤差

．
（3）為了研究猜想①，應選取表中的

1

、

2、

、

3、

三組數據進行分析．
（4）通過分析他們的實驗數據可以得到的結論是：小球往返擺動一次的時間由

懸線長度

決定．

Answer 1

分析：（1）根據表中數據可知，實驗中要測量擺長、擺動幅度、質量、往返擺動的時間，據此選擇測量工具；
（2）測多次擺動的時間然后求平均值，可以減小測量誤差；
（3）根據控制變量法的要求，根據實驗目的確定需要控制的變量，然后分析表中實驗數據，找出符合要求的實驗序號答題．
（4）分析表中實驗數據，根據實驗數據得出結論．

解答：解：（1）由表中實驗數據可知，實驗需要測量擺球質量、擺角、擺線的長度、小球擺動的時間，因此需要的實驗器材有：測質量的天平、測角度的量角器、測長度的刻度尺、測時間的秒表．
（2）測小球擺動一次的時間測量誤差較大，為減小測量誤差，實驗時測小球擺動30次所用的時間，求平均值作為小球擺動一次需要的時間．
（3）要驗證猜想①：小球自由擺動一次所用的時間t與小球的質量m有關，需要控制擺角、懸線長度相同而擺球質量不同，由表中實驗數據可知，符合要求的實驗序號是1、2、3．
（3）由表中實驗序號為1、2、3的實驗數據可知，小球的擺動的時間與擺球質量無關；由實驗序號為3、4、5的實驗數據可知：擺球質量、懸線長度相同而擺角不同時，小球擺動時間相等，由此可知，小球的擺動時間與擺角無關；由表中實驗序號為5、6、7的實驗數據可知：擺球質與擺角相同而懸線長度不同時，小球擺動時間不同，由此可知、；小球的擺動時間與懸線長度決定．
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．

點評：本題考查了學生對控制變量法的了解與掌握，考查了學生分析實驗數據得出實驗結論的能力，利用所學知識解釋、解決實際問題，體現了學以致用，有意義！