Question

用一根細(xì)線把小鋼球懸掛起來(lái)．這叫做單擺，是最簡(jiǎn)單的振動(dòng)系統(tǒng)．如題圖所示，將小球稍微拉離平衡位置到達(dá)a然后放手，它就開(kāi)始擺動(dòng)．假如沒(méi)有空氣阻力，小球?qū)⒁恢睌[下去．永不停止．仔細(xì)觀察擺動(dòng)過(guò)程，可以發(fā)現(xiàn)小球來(lái)回?cái)[動(dòng)一次所需的時(shí)問(wèn)總是一樣的，這是單擺的等時(shí)性，這個(gè)時(shí)問(wèn)稱為振動(dòng)的周期．小明猜想單擺周期的大小可能與單擺的擺長(zhǎng)l、偏離中心位置的夾角θ及擺球的質(zhì)量m有關(guān)．于是小明做了分別改變單擺的擺長(zhǎng)、偏離中心位置的夾角、擺球的質(zhì)量的擺動(dòng)實(shí)驗(yàn)，并測(cè)出了各種情形下單擺的周期，如下表．

表一 m=10g  θ=4°

擺長(zhǎng)/m	0.5	1	1.5	2
周期/s	1.4	2	2.4	2.8

表二 m=10g  l=1m

擺角θ	1°	2°	3°	4°
周期/s	2	2	2	2

表三 θ=4°  l=1m

擺球質(zhì)量/g	5	10	15	20
周期/s	2	2	2	2

（1）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．分折得出的結(jié)論是

單擺擺動(dòng)周期與擺角和擺球質(zhì)量無(wú)關(guān)，與擺長(zhǎng)有關(guān)，擺長(zhǎng)越長(zhǎng)、擺動(dòng)周期越大

．
（2）單擺的等時(shí)性主要應(yīng)用在

掛機(jī)械鐘

上．
（3）機(jī)械擺鐘走時(shí)太快，應(yīng)將擺長(zhǎng)

調(diào)長(zhǎng)些

．

Answer 1

分析：（1）對(duì)三表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和研究，從中得出結(jié)論：擺動(dòng)周期與什么有關(guān)；
（2）聯(lián)系實(shí)際生活，舉例單擺的等時(shí)性的應(yīng)用；
（3）根據(jù)單擺擺動(dòng)周期的影響因素回答．

解答：解：
（1）由表一可知，擺球質(zhì)量和擺角相同，擺長(zhǎng)越長(zhǎng)，擺動(dòng)周期越大；
由表二可知，擺球質(zhì)量和擺長(zhǎng)相同，擺角變化，擺動(dòng)周期不變；
由表三可知，擺長(zhǎng)和擺角相同，擺球質(zhì)量變化，擺動(dòng)周期不變；
由此可知：?jiǎn)螖[擺動(dòng)周期與擺角和擺球質(zhì)量無(wú)關(guān)，與擺長(zhǎng)有關(guān)，擺長(zhǎng)越長(zhǎng)、擺動(dòng)周期越大；
（2）單擺的等時(shí)性在生活中的應(yīng)用有機(jī)械掛鐘；
（3）機(jī)械擺鐘走得太快，由實(shí)驗(yàn)知道，可將擺長(zhǎng)調(diào)長(zhǎng)些．
故答案為：?jiǎn)螖[擺動(dòng)周期與擺角和擺球質(zhì)量無(wú)關(guān)，與擺長(zhǎng)有關(guān)，擺長(zhǎng)越長(zhǎng)、擺動(dòng)周期越大；（2）機(jī)械鐘表；（2）調(diào)長(zhǎng)些．

點(diǎn)評(píng)：本題很好的將實(shí)驗(yàn)探究和知識(shí)應(yīng)用結(jié)合，是常見(jiàn)的題型，這類題能提高學(xué)生的做題興趣．