Question

（2010?奉賢區(qū)一模）在探究影響單擺周期的因素的實(shí)驗(yàn)中
（1）同學(xué)甲有如下操作，請(qǐng)判斷是否恰當(dāng)（填“是”或“否”）．
①把單擺從平衡位置拉開(kāi)約5°釋放；

是

②在擺球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)啟動(dòng)秒表計(jì)時(shí)；

是

③把秒表記錄擺球一次全振動(dòng)的時(shí)間作為周期．

否

該同學(xué)改進(jìn)測(cè)量方法后，得到的部分測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)表．根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以初步判斷單擺周期隨

擺長(zhǎng)

的增大而增大．

數(shù)據(jù)組	擺長(zhǎng)	擺球	周期
編號(hào)	/mm	質(zhì)量/g	/s
1	999.3	32.2	2.0
2	999.3	16.5	2.0
3	799.2	32.2	1.8
4	799.2	16.5	1.8
5	501.1	32.2	1.4

（2）同學(xué)乙實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了將人工記錄振動(dòng)次數(shù)改為自動(dòng)記錄振動(dòng)次數(shù)，設(shè)計(jì)如圖A所示的裝置，若擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動(dòng)，在擺球運(yùn)動(dòng)最低點(diǎn)的左、右兩側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻與某一自動(dòng)記錄儀相連，該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時(shí)間t變化圖線如圖B所示，則該單擺的振動(dòng)周期為

2t₀

．若保持懸點(diǎn)到小球頂點(diǎn)的繩長(zhǎng)不變，改用直徑是原小球直徑一半的另一小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則該單擺的周期將

變小

（填“變大”、“不變”或“變小”）．

Answer 1

分析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求：小球的偏角α在很小（α＜5°）時(shí)，小球的振動(dòng)才近似看成簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．在擺球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的時(shí)間誤差較小．把秒表記錄擺球一次全振動(dòng)的時(shí)間作為周期，誤差較大，應(yīng)采用累積法測(cè)量周期．在一個(gè)周期內(nèi)兩次經(jīng)過(guò)平衡位置，根據(jù)該特點(diǎn)結(jié)合圖象得出單擺的周期．根據(jù)單擺的周期公式判斷周期的變化．

解答：解：（1）單擺作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)要求擺角小，單擺從平衡位置拉開(kāi)約5°釋放；因?yàn)樽畹忘c(diǎn)位置固定，小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生的時(shí)間誤差較小．所以在最低點(diǎn)啟動(dòng)秒表計(jì)時(shí)；擺球一次全振動(dòng)的時(shí)間太短、誤差大，應(yīng)采用累積法測(cè)多個(gè)周期的時(shí)間求平均值；所以①是；②是③否；
從圖中數(shù)據(jù)可知：擺長(zhǎng)相同時(shí)，周期相同，擺長(zhǎng)變大時(shí)，周期變大，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以初步判斷單擺周期隨擺長(zhǎng)的增大而增大．
（2）單擺在一個(gè)周期內(nèi)兩次經(jīng)過(guò)平衡位置，每次經(jīng)過(guò)平衡位置，單擺會(huì)擋住細(xì)激光束，從R-t圖線可知周期為2t₀．?dāng)[長(zhǎng)等于擺線的長(zhǎng)度加上小球的半徑，根據(jù)單擺的周期公式T=2π

L g

，擺長(zhǎng)變小，所以周期變小．
故答案為：（1）①是     ②是   
③否        擺長(zhǎng)
（2）2t₀     變小

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了在探究影響單擺周期的因素的實(shí)驗(yàn)的操作要求，知道單擺的擺長(zhǎng)等于擺線的長(zhǎng)度加上擺球的半徑，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．