Question

（2010?槐荫区模拟）小园、小雨和小燕在玩荡秋千时，感到秋千往返摆动时间有规律．于是对“哪些因素决定秋千往返摆动的时间”提出下列猜想：
猜想①：小球自由摆动一次所用的时间t与小球的质量m有关．
猜想②：小球自由摆动一次所用的时间t与小球的最大摆角θ有关．
猜想③：小球自由摆动一次所用的时间t与悬线的长度l有关．
于是他们在实验室进行了如图所示的实验，将一细绳一端拴一个小球，一端固定，让小球自由往返摆动，并记录数据如下表．

实验 序号	小球质量 m/g	最大摆角 θ/°	悬线的长度 l/m	摆动30次所用 时间 T/s	摆动1次所用 时间 t/s
1	5	6	1.00	60.3	2.01
2	10	6	1.00	60.3	2.01
3	20	6	1.00	60.3	2.01
4	20	8	1.00	60.3	2.01
5	20	10	1.00	60.3	2.01
6	20	10	1.10	63.3	2.11
7	20	10	1.20	66.2	2.21

请你分析实验数据，并回答下列问题：
（1）要完成上述实验，除了如图所示的器材外，你认为还必需要有的实验器材是：天平、量角器、

刻度尺

、

秒表

．
（2）实验时他们采用测小球摆动30次所用的时间，而不直接测小球摆动一次的时间，其目的是

减小测量误差

．
（3）为了研究猜想①，应选取表中的

1

、

2、

、

3、

三组数据进行分析．
（4）通过分析他们的实验数据可以得到的结论是：小球往返摆动一次的时间由

悬线长度

决定．

Answer 1

分析：（1）根据表中数据可知，实验中要测量摆长、摆动幅度、质量、往返摆动的时间，据此选择测量工具；
（2）测多次摆动的时间然后求平均值，可以减小测量误差；
（3）根据控制变量法的要求，根据实验目的确定需要控制的变量，然后分析表中实验数据，找出符合要求的实验序号答题．
（4）分析表中实验数据，根据实验数据得出结论．

解答：解：（1）由表中实验数据可知，实验需要测量摆球质量、摆角、摆线的长度、小球摆动的时间，因此需要的实验器材有：测质量的天平、测角度的量角器、测长度的刻度尺、测时间的秒表．
（2）测小球摆动一次的时间测量误差较大，为减小测量误差，实验时测小球摆动30次所用的时间，求平均值作为小球摆动一次需要的时间．
（3）要验证猜想①：小球自由摆动一次所用的时间t与小球的质量m有关，需要控制摆角、悬线长度相同而摆球质量不同，由表中实验数据可知，符合要求的实验序号是1、2、3．
（3）由表中实验序号为1、2、3的实验数据可知，小球的摆动的时间与摆球质量无关；由实验序号为3、4、5的实验数据可知：摆球质量、悬线长度相同而摆角不同时，小球摆动时间相等，由此可知，小球的摆动时间与摆角无关；由表中实验序号为5、6、7的实验数据可知：摆球质与摆角相同而悬线长度不同时，小球摆动时间不同，由此可知、；小球的摆动时间与悬线长度决定．
故答案为：（1）刻度尺；秒表．（2）减小测量误差．（3）1、2、3．（4）悬线的长度．

点评：本题考查了学生对控制变量法的了解与掌握，考查了学生分析实验数据得出实验结论的能力，利用所学知识解释、解决实际问题，体现了学以致用，有意义！