Question

小明注意家里擺鐘的鐘擺在有規律地擺動，經認真觀察發現鐘擺來回擺動一次的時間剛好是1秒，就想：是不是所有的擺來回擺動一次的時間都是1秒呢？于是，他請教了物理老師，知道擺來回擺動一次的時間叫做周期，在老師的指導下他設計如圖所示的單擺（即細繩下系一小鋼球）進行探究。實驗數據記錄如下表：

（1）從表中數據可知，單擺的擺長l越長，周期T越     （選填“長”或“短”）。

（2）請根據表中數據在圖21中作出單擺周期的平方T²與擺長l的關系圖像。

（3）分析上題所示圖象，可知實驗中用的單擺T²與l成     關系。

（4）單擺從最低點到最高點過程中     能轉化為     能，在測量單擺的周期過程中，你認為在     （填“最低點”或“最高點”）開始計時更加方便準確。

（5）由表中實驗記錄可知，單擺來回擺動一次時間比較短，直接測量擺動一次的時間誤差比較大。你認為小明為了減小測量誤差是怎么做的？                 

（6）生活中若擺鐘走慢了，應如何調整鐘擺的長度？

 

Answer 1

【答案】

長、、正比、動能、重力勢能、最低點、測量30次的時間求平均值、使擺長變短

【解析】

試題分析：（1）由表格數據可知，擺長越長，擺動一次所需時間越長；

（2）按照表格中的數據進行描點，作圖如下：

（3）做出的圖象是直線，說明單擺周期的平方T²與擺長l之間是成正比關系；

（4）單擺從最低點到最高點過程中動能轉化為重力勢能，在測量單擺的周期過程中，在最低點開始計時更加方便準確，因為：小球經過最低點時，速度最大，在相同距離誤差上引起的時間誤差最小，所以為了減小測量誤差，測量振動時間，應從擺球經過最低點位置開始計時．

（5）因為單擺擺動一個周期所需時間很短，所以可以采用累計法進行分析計算，可測出單擺來回擺動多次（如30次）的時間，再計算出來回擺動1次的時間；

（6）若擺鐘走慢了，說明鐘表的擺動周期長了，所以應該將表的擺長調短些；

考點：物理學方法．

點評：此題結合單擺實驗考查了學生的表格分析能力，描點作圖能力，以及利用累積法求解擺動周期問題．