Question

9．物理課上，同學(xué)們觀察了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：用細(xì)線將一金屬小球懸掛起來(lái)，把小球拉到一定的高度（此時(shí)細(xì)線偏離豎直方向的角度為α，小球離開(kāi)最低位置的距離為S），然后釋放，小球?qū)⒆笥覕[動(dòng)．
（1）課后小寧同學(xué)提出這樣的問(wèn)題：小球來(lái)回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間（或擺動(dòng)的快慢）跟哪些因素有關(guān)呢？對(duì)此，同學(xué)們進(jìn)行了探究．小寧提出猜想：小球擺動(dòng)的快慢可能跟細(xì)線的長(zhǎng)度（L）有關(guān)．于是小寧和小軍來(lái)到實(shí)驗(yàn)室，找來(lái)了以下器材：
A．秒表    B．長(zhǎng)為0.8m的細(xì)線   C．長(zhǎng)為1.0m的細(xì)線    D．銅球   E．鋁球（D、E兩球體積相等，都有相同的小孔，便于系線）
為了驗(yàn)證小寧的猜想，請(qǐng)你幫他們?cè)O(shè)計(jì)出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)步驟．
選用的器材是（選填上列器材前的字母）：A、B、C、D
（2）對(duì)小寧提出的問(wèn)題，除了他的猜想外，請(qǐng)你再提出兩個(gè)猜想：
①擺動(dòng)的快慢可能跟小球的質(zhì)量m有關(guān)②擺動(dòng)的快慢可能跟細(xì)線偏離豎直方向的角度為α有關(guān)．

Answer 1

分析 小球來(lái)回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間可能跟質(zhì)量、偏離豎直方向的角度、繩子的長(zhǎng)短有關(guān)，研究擺動(dòng)一次的時(shí)間跟繩子長(zhǎng)短的關(guān)系時(shí)，必須控制質(zhì)量和偏離豎直方向的角度相同，改變繩子長(zhǎng)短．這種方法是控制變量法．

解答 解：（1）小球來(lái)回?cái)[動(dòng)一次是時(shí)間可能與以下因素有關(guān)：①擺動(dòng)的快慢可能跟小球的質(zhì)量m有關(guān)；
②擺動(dòng)的快慢可能跟細(xì)線偏離豎直方向的角度為α有關(guān)；
③擺動(dòng)的快慢可能跟小球離開(kāi)最低位置有距離S有關(guān)；
④擺動(dòng)的快慢可能跟最大高度有關(guān)；
⑤擺動(dòng)快慢可能跟繩長(zhǎng)有關(guān)．
（2）研究小球來(lái)回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間跟繩長(zhǎng)的關(guān)系時(shí)，控制小球質(zhì)量、偏離豎直方向的角度不變．選擇的器材是銅球或鉛球、不同的繩長(zhǎng)、秒表．實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用不同長(zhǎng)度的細(xì)線將小球懸掛起來(lái)，將細(xì)線偏離豎直方向的相同角度時(shí)釋放．
②用秒表分別測(cè)出各自來(lái)回?cái)[動(dòng)20次的時(shí)間，并分別求它來(lái)回?cái)[動(dòng)1次的時(shí)間t₁和t₂，然后比較得出結(jié)論．
故答案為：（1）A、B、C、D；步驟：①用不同長(zhǎng)度的細(xì)線將小球懸掛起來(lái)，將細(xì)線偏離豎直方向的相同角度時(shí)釋放．
②用秒表分別測(cè)出各自來(lái)回?cái)[動(dòng)20次的時(shí)間，并分別求它來(lái)回?cái)[動(dòng)1次的時(shí)間t₁和t₂，然后比較得出結(jié)論；
（2）①擺動(dòng)的快慢可能跟小球的質(zhì)量m有關(guān)；
②擺動(dòng)的快慢可能跟細(xì)線偏離豎直方向的角度為α有關(guān)．

點(diǎn)評(píng) （1）掌握動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能大小的影響因素．掌握動(dòng)能和勢(shì)能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的．
（2）根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)學(xué)會(huì)猜想物理量大小的影響因素．能用控制變量法研究物理量和其中一個(gè)因素的關(guān)系．