Question

（2005?新疆）张华到张丽家玩，她们看见墙上挂钟的摆来回摆动，对此她们产生了极大的兴趣，对钟摆摆动快慢与哪些因素有关，提出了自己的猜想．张华认为：摆长越短，钟摆来回摆动一次的时间越短；张丽认为：摆锤质量越小，钟摆来回摆动一次的时间越短．她们的猜想是否正确呢？请你同她们一起设计验证方法．
现已找来了长短不同的无弹性细线两根，质量不同的金属小球各一个、秒表一块（测量小球来回摆动一次的平均时间）．
（1）为了验证张华的猜想：
①实验所选器材为：

长短不同的无弹性细线两根，金属小球一个、秒表一块

．
②实验中应控制

摆锤质量

不变，研究的是

摆长

与时间的关系．
（2）为了验证张丽的猜想：
①实验所选器材为：

无弹性细线一根，质量不同的金属小球各一个、秒表一块

．
②实验中应控制

摆长

不变，研究的是

摆锤质量

与时间的关系．

Answer 1

分析：单摆往返一次的时间可能跟单摆的长度有关，也可能跟单摆的质量有关．研究单摆往返一次的时间的影响因素，采用控制变量法．

解答：解：（1）张华认为：摆长越短，钟摆来回摆动一次的时间越短；为了验证来回摆动一次的时间跟摆长的关系，根据控制变量法，把摆锤质量控制好，使用同一个金属小球，改变摆长，使用不同的绳子．测量往返一次的时间．
故答案为：①长短不同的无弹性细线两根，金属小球一个、秒表一块；②摆锤质量；摆长．
（2）张丽认为：摆锤质量越小，钟摆来回摆动一次的时间越短；为了验证往返时间跟单摆质量的关系，根据控制变量法，应把摆长控制好，使用同一根绳子，使用质量不同的金属小球．测量往返一次的时间．
故答案为：①无弹性细线一根，质量不同的金属小球各一个、秒表一块；②摆长；摆锤质量．

点评：用控制变量法研究单摆往返一次的时间的影响因素．能根据研究的问题、需测量的物理量，选择器材，设计实验．