Question

小明将一条长线的一端系一个螺母做成了一个如图所示的单摆，小明发现螺母往返摆动过程中，每摆一个来回所用时间几乎相等．于是小明想到这样一个问题：螺母来回摆动一次所用的时间t跟哪些因素有关呢？
猜想A：可能跟螺母摆动的角度θ有关；
猜想B：可能跟螺母的质量m有关；
猜想C：可能跟绳子的长度L有关．
（1）为验证猜想，除了铁架台、细线和两个质量不同的螺母外，还需要的测量仪器有刻度尺、天平和砝码、量角器和

 

．
（2）小明在不同条件下，测出螺母来回摆动一次所用的时间t后，得到表中的一些数据如下表：

序号	细线长度L	螺母质量m	螺母摆动的角度	螺母来回摆动一次的时间t
1	100	20	3	2.0
2	140	20	3	2.4
3	140	20	5	2.4
4	140	30	5	2.4

（3）由3、4两次实验，可验证猜想

 

（填字母），得出的结论是：螺母来回摆动一次的时间t与

 

无关．
（4）由

 

两次实验，可验证猜想A，得出的结论是：螺母来回摆动一次的时间t与

 

无关．
（5）综合分析实验数据可知，同一地点的单摆摆动一次的时间t只跟绳子的长度L有关，且绳子越长，螺母来回摆动一次的时间t越

 

．摆钟就是根据这个原理制成的．有一次小明发现家里的摆钟变慢了，要把它调准，小明应将摆钟的摆长调

 

（选填“长”或“短”）．
（6）实验中发现，螺母摆动一次所用的时间很难测准，请你帮他想一个更准确的测量方法：

 

．

Answer 1

分析：（1）探究螺母来回摆动一次所用的时间t跟哪些因素有关，故需有测量时间的工具；
（3）（4）用控制变量法进行分析；
（5）在同一地点（即g一定），周期的大小只与摆长有关，摆长越长，周期越大；摆长越短，周期越小；
（6）利用累积法测出n次的时间，然后计算一次所用的时间．

解答：解：（1）因为探究螺母来回摆动一次所用的时间t跟哪些因素有关，故需有测量时间的工具，还缺少秒表；
（3）由3、4两次实验数据可知，细线长度、螺母摆动的角度和螺母来回摆动一次的时间都相同，只有螺母质量不同，因此螺母来回摆动一次的时间t与质量无关；
（4）由2、3两次实验数据可知，细线长度、螺母质量和螺母来回摆动一次的时间都相同，只有螺母摆动的角度不同，因此由2、3两次实验可验证猜想A，并且可得出螺母来回摆动一次的时间t与螺母摆动的角度无关；
（5）由单摆的计算公式T=2π

L g

可知：在同一地点（即g一定），周期的大小只与摆长有关，摆长越长，周期越大，故绳子越长，螺母来回摆动一次的时间t越长；
摆长越短，周期越小，钟表走时越快，因此明应将摆钟的摆长调短．
（6）螺母摆动一个来回所用时间很难测准，解决这个问题的办法可以是采用累积法，即可以测出摆动n次所用的时间t，然后用

t

n

得出单摆摆动1次所用的时间；
故答案为：（1）秒表；（3）B；质量；（4）2、3；摆动的角度；（5）长；短；（6）测出摆动n次所用的时间t，然后用

t

n

得出单摆摆动1次所用的时间．

点评：本题考查的是我们对于物理实验探究方法的掌握，我们学习物理，不仅仅时学习知识，更重要的是学习探究方法，这也是现在中考考查的一个侧重点，需要掌握．