Question

某同学模仿伽利略“探究摆球质量，摆动幅度、摆线长度对摆动周期的影响”实验，现有如下实验器材：较长的细线一根，已知质量的铁球两个，铁架台、夹子各一．
（1）为了完成实验，还需要的器材是

停表

和

刻度尺

．
（2）下表是该同学记录的结果．

实验次数	摆球质量 （克）	摆动幅度 （度）	摆线长度 （厘米）	摆动次数	所用时间 （秒）	周期 （秒）
1	30	40	100	10	20
2	20	40	100	20	40
3	30	20	100	15	30
4	30	40	144	10	24

（3）完成表中第7列．
（4）分析比较实验次数1与2，可得出的初步结论是：当

摆动幅度

和

摆线长度

相同时，摆动周期与

摆球质量

无关．
（5）分析比较实验次数

1

和

3

，可归纳出的结论是：当摆线长度和摆球的质量一定时，摆动周期跟

摆动幅度

无关．
（6）分析比较实验次数1和4可得，摆动周期与摆线长度

有关

．（选填“无关”“有关”）
（7）综合分析得结论：

摆动周期与摆球质量和摆动幅度无关，与摆线长度有关，摆线长度越长，摆动周期越长

．
（8）在研究影响摆动周期因素的实验中，用到的科学方法叫作

控制变量法

．

Answer 1

分析：解决此类多因素问题时，要结合控制变量法进行分析解答．决定摆球往返摆动的时间可能有：摆长、质量、摆动幅度．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、质量、摆动幅度、往返摆动的时间的测量，分别用到刻度尺、天平、刻度尺、停表．因此答案是：停表；刻度尺
（3）摆来回摆动一次的时间叫做周期．用所用时间除以摆动次数即周期．所以答案是 2；2；2；2.4
（4）由表格数据可看出摆动幅度和摆线长度相同，但是摆动周期与摆球质量无关系，所以答案是：摆动幅度；摆线长度；摆球质量
（5）由表格数据可看出摆线长度和摆球的质量一定时，摆动周期跟摆动幅度也无关系，所以答案是：1；3；摆动幅度
（6）通过第1次试验和第4次实验比较，当摆球质量和摆线幅度一定时，摆线长度长的则周期长，因此答案是：有关
（7）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，即可得出此题答案：摆动周期与摆球质量和摆动幅度无关，与摆线长度有关，摆线长度越长，摆动周期越长．
（8）控制变量法是物理上常用的研究方法，当研究一个物理量同时与多个因素有关时，则采用此方法．

点评：解决此类实际问题，要结合相对应的物理方法进行分析解答．往返摆动的时间受摆长的影响，摆越长，往返摆动的时间越长．