题目内容
16．
在观察如图小球摆动时动能和势能相互转化的实验中，小明同学感觉小球每摆一个来回的时间（称为周期）相同．他与同学讨论后猜测：小球来回摆动周期t：①可能跟小球移开的距离s有关；
②可能跟小球质量m有关；
③可能跟绳子长度l有关．
于是，他进行实验，收集到的证据如表：
（1）为了研究t与s关系，他应该选择序号为4、5的数据进行分析．
（2）通过分析表中的数据可以得出初步的结论：t与s无关，与l有关（填写字母）．
（3）实验中发现，小球摆动周期较短很难测准，请你帮他想一个能够有效减小误差的测量方法：可以测出瓶子摆动N次的总时间，再用总时间除以N．
（4）小明同学根据初步结论，进行深入探究，这时应该只改变l（填写字母）进行多次实验，测出小球不同情况下摆动的周期，找出规律，分析论证得到更具体的关系．
| 实验次数 | 小球质量m/kg | 移开距离s/m | 悬线长度l/m | 来回时间t/s |
| 1 | 0.020 | 0.09 | 1.00 | 2.0 |
| 2 | 0.40 | 0.09 | 1.00 | 2.0 |
| 3 | 0.60 | 0.09 | 1.00 | 2.0 |
| 4 | 0.60 | 0.06 | 1.00 | 2.0 |
| 5 | 0.60 | 0.03 | 1.00 | 2.0 |
| 6 | 0.60 | 0.09 | 0.75 | 1.7 |
| 7 | 0.60 | 0.09 | 0.50 | 1.4 |
分析 （1）要探究t与绳子长度l的关系，需保证小球质量m、小球移开的距离s相同，绳子长度l不同；
（2）用控制变量法分别分析t与小球质量m、绳子长度l、小球移开的距离s的关系，得出结论；
（3）用测量仪器测量较小的物理量时，可以多测一些，然后用总的除以所测的数目；
（4）分析以上各步结论，利用控制变量法，分析得出结论．
解答 解：（1）4、5瓶质量m、悬线长度l相同，瓶移开的距离s不同，来回时间t相同，可得来回时间与瓶移开的距离s无关；
（2）1、2、3，悬线长度l、瓶移开的距离s相同，瓶质量m不同，来回时间t相同，可得来回时间与物体的质量无关；
4、5瓶质量m、悬线长度l相同，瓶移开的距离s不同，来回时间t相同，可得来回时间与瓶移开的距离s无关；
3、6、7，瓶质量m、瓶移开的距离s相同，悬线长度l不同，来回时间t相同，可得来回时间与悬线长度l有关；
（3）瓶子每摆动一次所用的时间太短，很难侧准，所以可以测出瓶子摆动N次的总时间，再用总时间除以N，便是摆动一次用的时间；
（4）实验的初步结论是：小球的摆动周期与小球的质量、移开距离无关，只与悬线长度有关；要进一步研究，保持小球的质量和移开的距离不变，多次改变悬线的长度进行实验，得出具体的关系．
故答案为：（1）4、5；
（2）s；l；
（3）可以测出瓶子摆动N次的总时间，再用总时间除以N；
（4）l．
点评 探究了影响单摆摆动时间的因素，考查了单摆摆动一次时间与多个因素有关，很好地运用了控制变量法．
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