Question

10．小明想要探究如图所示弹簧上小丑的振动周期（来回振动一次的时间）与什么因素有关．小明反复打开盒盖观察几次后，猜测小丑的振动周期可能与小丑的质量和初始位置有关．
（1）本实验需要用的测量工具是刻度尺和秒表．
（2）为探究小丑的振动周期是否与质量有关，小明选用质量不同（相同/不同）的小球和一根弹簧按如下步骤进行实验：
①将小球固定在弹簧的末端，并压缩弹簧，测量小球振动周期；
②换用其他的小球重复操作，比较每次测量的周期．
同组的小芳发现，小明的实验方案有问题，还需要进一步完善，你觉得该如何完善这个方案呢？弹簧每次被压缩初始位置相同．

	实验序号	甲	乙	丙
	振动周期/s	0.4	0.4	0.4

（3）为探究小丑的振动周期是否与初始位置有关，实验步骤如图甲、乙、丙所示（点O是小球平衡位置，点A、B、C是松手时小球在弹簧上的最初位置，点A′、B′、C′是小球弹起的最高点），测量在不同位置松手时小球的振动周期，并将数据记录在表中．分析实验数据可以得出：小丑振动周期与其初始位置无关（选填“有关”或“无关”）．

Answer 1

分析 （1）由题，理解弹簧振动周期的含义，由此可知需要的测量工具；
（2）根据猜想，运用控制变量法可知选择小球质量情况，并找到实验步骤中不完善；
（3）由表格实验数据分析可得振动周期与其初始位置是否有关．

解答 解：
（1）弹簧振动周期，即来回振动了一次的时间，所以实验中还需要秒表；
（2）根据猜测，振动周期可能与小丑的质量和初始位置有关，所以要探究振动周期是否与质量有关，要控制弹簧的初始位置，用不同质量的小球做实验；
由实验步骤可知，小丑在实验中没有控制初始位置，即弹簧的压缩程度．所以换用其他的小球重复操作时，要使弹簧每次被压缩初始位置相同；
（3）由表格数据，弹簧每次的初始位置不同，振动周期相同，说明振动周期与其初始位置无关．
故答案为：
（1）秒表；（2）不同；弹簧每次被压缩初始位置相同；（3）无关．

点评 本题是探究振动周期影响因素的实验，主要是考查了控制变量法的应用和数据分析能力．控制变量法就是把多因素的问题变成多个单因素的问题，分别加以研究，最后再综合解决．