Question

小豫在公园里看到一个小孩在荡秋千，她发现无论小孩的秋千荡得高还是低，来回摆动一次的时间好像并没有不同；当小孩离开后，秋千继续摆动的快慢似乎和有人时也相同．你们秋千来回摆动一次的时间会受到什么因素影响呢？她做出了一下猜想：
A．可能与秋千摆动的幅度有关；
B．可能与秋千和人的质量（就是生活中说的人的体重）人的有关；
C．可能与秋千吊绳的长度有关．
她决定用单摆来模拟秋千，探究单摆来回摆动一次的时间与什么因素有关，于是她准备了不同质量的小铁球、细绳、刻度尺、铁架台等器材，实验装置如图甲所示．

实验次数	振幅（m）	小球质量（kg）	摆长（m）	时间（s）
1	0.1	0.03	0.8	1.8
2	0.1	0.04	0.8	1.8
3	0.2	0.04	0.8	1.8
4	0.2	0.04	1	2.0

（1）实验器材中还应该有：

秒表

．
（2）小豫完成了实验并将数据记入上表，分析数据可知：单摆来回摆动一次的时间只与

摆长

有关；由表中实验记录可知，单摆来回摆动一次时间比较短，直接测量摆动一次的时间误差比较大．你认为小明为了减小测量误差是怎么做的？

测摆动n次的总时间，然后再求出每一次摆动的时间

（3）本实验设计时运用的物理方法是

控制变量法

（4）在摆线悬挂点O的正下方固定一铁钉P，将摆球从A点释放，摆线碰到铁钉后摆球仍能继续摆动，到达B点后再摆回，如此往复，如图乙所示．若摆长（即OA长度）为0.8m，则单摆在A、B两点间来回摆动一次所需时间应

小于

1.8s（选填：“大于”、“小于”或“等于”）．
（5）生活中若摆钟走慢了，应如何调整钟摆的长度？

将摆长变短

．

Answer 1

分析：决定秋千往返摆动的时间可能有：摆长、质量、摆动幅度．一定利用控制变量法分析，即研究任意一个因素和往返摆动时间的关系时，一定保证其它两个因素不变．

解答：解：（1）实验中要涉及到摆长、摆动幅度、质量、往返摆动的时间的测量，她准备了不同质量的小铁球、细线、刻度尺、铁架台等器材．因此还缺少测量往返摆动的时间的仪器．
（2）分析实验数据可知：往返摆动的时间在摆动幅度、质量变化时，摆长不变，摆动的时间不变；只有在摆长改变了，往返摆动的时间才改变；所以可得结论：往返摆动的时间与摆长有关，与小球质量和摆动幅度无关．测摆动n次的总时间，然后再求出每一次摆动的时间，可以减小测量单摆来回摆动一次时间所需要的时间．
（3）研究任意一个因素和往返摆动时间的关系时，一定保证其它因素不变，需要应用控制变量法．
（4）由表格数据可以得出，单摆在A、B两点间来回摆动一次所需时间与摆幅无关，与摆长有关，摆长短了，会小于1.8s．
（5）由实验可知，单摆摆长越长，单摆的周期越大，摆钟变慢了，说明摆钟的周期变大了，摆长太长，为了校准摆钟，可以将摆长变短．
故答案为：（1）秒表；（2）摆长；测摆动n次的总时间，然后再求出每一次摆动的时间；（3）控制变量法；（4）小于；（5）将摆长变短．

点评：解题时要注意控制变量法的应用，应往返摆动的时间受摆长的影响，钟摆越长，往返摆动的时间越长．