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?cái)[動(dòng)一次所需的時(shí)間）與擺長(zhǎng)和質(zhì)量是否有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，該同學(xué)選擇了長(zhǎng)度不相同的幾根細(xì)繩，并用幾個(gè)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(dòng)的角度過大，單擺的擺動(dòng)將不在一個(gè)平面內(nèi)，在請(qǐng)教老師后，該同學(xué)將單擺每次擺動(dòng)的角度調(diào)到不超過10°，并作了如下記錄：

擺長(zhǎng)/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(gè)問題，此實(shí)驗(yàn)還應(yīng)控制一個(gè)物理量，請(qǐng)問是什么？
（2）通過老師的提醒，該同學(xué)研究了此物理量對(duì)單擺的周期沒有影響，則從表中數(shù)據(jù)可知：?jiǎn)螖[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(zhǎng)度增長(zhǎng)而______．
（3）通過實(shí)驗(yàn)可得出，單擺的周期的長(zhǎng)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)康模�要探究單擺的周期與擺長(zhǎng)和質(zhì)量是否有關(guān)，需控制擺長(zhǎng)或質(zhì)量，來探究周期與質(zhì)量或擺長(zhǎng)的關(guān)系；特別是采用不同質(zhì)量的物體時(shí)，可能會(huì)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(shí)，周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系，得出結(jié)論；分析擺長(zhǎng)相同時(shí)，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(zhǎng)，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(gè)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(gè)因素；
（2）由表格中數(shù)據(jù)知，質(zhì)量相同時(shí)，擺長(zhǎng)越長(zhǎng)，周期越長(zhǎng)，可知單擺的周期隨擺的長(zhǎng)度增長(zhǎng)而增大；
擺長(zhǎng)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(zhǎng)有關(guān)，與質(zhì)量無關(guān)，所以單擺的周期的長(zhǎng)短可通過控制單擺的擺長(zhǎng)來實(shí)現(xiàn)，而不需考慮擺的質(zhì)量．
故答案為：（1）擺球的大小；（2）無關(guān)；增大；（3）擺長(zhǎng)；質(zhì)量．
點(diǎn)評(píng)：此題是探究單擺的周期與擺長(zhǎng)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(shí)考查了對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)論的應(yīng)用．