Question

11．小明乘坐小汽车时发现车内吊着的一个装饰物在摆动，摆动很有节奏且来回摆动一次时间大致相同．他想：摆动一次所需的时间（周期）与什么因素有关？在老师的帮助下，他和其他同学合作找来一些长短不一的细线和质量不同的小球，做成了如图所示不同的单摆来探究．在实验中，需要测量单摆长L、摆球质量m、摆角θ（θ小于10°）、摆动周期T（即摆动一次所需时间）．测量结果记录如表一，请你解答下列问题．
表一：

实验次数			1	2	3	4
实验一	摆长L=1m 摆角θ=7°	摆球质量m/g	20	30	40	50
		周期T/s	2.00	2.00	2.01	2.00

（1）摆球的质量m除了用天平直接测量外，还可用弹簧测力计来间接测量；
（2）通过分析表一中的数据，得出的结论是当单摆的摆长和摆动角度相同时，单摆振动的周期与摆球质量无关；
（3）他还设计了如表二记录实验数据的表格，这是在探究周期与摆长的关系，其中需要控制不变的物理量是摆球质量和摆角．

实验次数			1	2	3	4
实验二		摆长L/cm	20	40	60	80
		周期T/s

Answer 1

分析 （1）摆球质量m除了用天平直接测量外，还可用测力计测出其重量，再根据G=mg计算出摆的质量；
（2）决定悬挂着的物体往返摆动的时间可能有：摆长、质量、摆角．利用控制变量法分析得出结论；
（3）利用控制变量法可知：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．

解答 解：（1）摆球质量m除了用天平直接测量外，还可用测力计测出其重量，再根据G=mg计算出摆的质量；
（2）由表一数据可知，当单摆的摆长和摆动角度相同时，单摆的周期与摆球的质量无关；
（3）根据表二数据可知，单摆的摆长不同，则探究的是周期与摆长的关系；
由于摆球单摆摆动一次所需时间（周期）可能与摆长、摆球质量、摆角有关，则根据控制变量法可知：
探究的是周期与摆长的关系时，应控制摆球质量和摆角不变．
故答案为：（1）弹簧测力计；（2）当单摆的摆长和摆动角度相同时，单摆振动的周期与摆球质量无关；（3）摆长；摆球质量和摆角．

点评 不同考查控制变量法的掌握和应用，我们学习物理，不仅仅是学习知识，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．