Question

【题目】小明注意家里摆钟的钟摆在有规律地摆动，经认真观察发现钟摆来回摆动一次的时间刚好是1秒，就想：是不是所有的摆来回摆动一次的时间都是1秒呢？于是，他请教了物理老师，知道摆来回摆动一次的时间叫做周期，在老师的指导下他设计如图所示的单摆（即细绳下系一小钢球）进行探究 。

验数据记录如下表：

（1）从表中数据可知，单摆的摆长l越长，周期T越________ （选填“长”或“短”）；

（2）请根据表中数据在如图中作出单摆周期的平方T2与摆长l的关系图象________ ；

（3）分析如图所示图象，可知实验中用的单摆周期的平方T2与l成________ 关系；

（4）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？________ ；

（5）生活中若摆钟走慢了，应如何调整钟摆的长度？________ 。

Answer 1

【答案】（1）长 （2）如图所示（3）正比

（4）可测出单摆来回摆动多次（如30次）的时间，再计算出来回摆动1次的时间。

（5）将钟摆的长度调短

【解析】

（1）解决此题的关键是通过分析表格中的周期和摆长数据，看周期随摆长的增大怎样变化；

（2）作图时要先根据数据进行描点，横坐标是摆长，纵坐标是周期的平方，然后用平滑的线连接各点；

（3）解决此题的关键是根据图象的特征判断单摆周期的平方T2与l的关系：

如果图象是一条平滑的直线，说明它们之间是成正比例关系；

如果是双曲线说明它们是成反比例关系；

（4）由于摆动一个周期所需时间很短，可以采用累计法进行分析计算摆动一次所需时间；

（5）可以通过调整摆的长度来调整摆动时间，因为摆长越长，摆动周期越长，摆长越短，摆动周期越短．

解答：解：（1）由表格数据可知，摆长越长，摆动一次所需时间越长；

（2）按照表格中的数据进行描点，作图如下：

（3）做出的图象是直线，说明单摆周期的平方T2与摆长l之间是成正比例关系；

（4）因为单摆摆动一个周期所需时间很短，所以可以采用累计法进行分析计算，可测出单摆来回摆动多次（如30次）的时间，再计算出来回摆动1次的时间；

（5）若摆钟走慢了，说明钟表的摆动周期长了，所以应该将表的摆长调短些；

故答案为：（1）长；

（3）正比；

（4）可测出单摆来回摆动多次（如30次）的时间，再计算出来回摆动1次的时间．

（5）将钟摆的长度调短．