Question

某同學在老師的指導下研究了單擺的周期（單擺來回擺動一次所需的時間）與擺長和質量是否有關的實驗，該同學選擇了長度不相同的幾根細繩，并用幾個質量不同的物體作為單擺下面的擺．在實驗過程中，此同學發(fā)現(xiàn)如果單擺擺動的角度過大，單擺的擺動將不在一個平面內，在請教老師后，該同學將單擺每次擺動的角度調到不超過10°，并作了如下記錄：

擺長/周期/擺質量	0.5（m）	1.0（m）	1.5（m）	2.0（m）
0.1（kg）	1（s）	2（s）	3（s）	4（s）
0.2（kg）	1（s）	2（s）	3（s）	4（s）
0.4（kg）	1（s）	2（s）	3（s）	4（s）

（1）認真想一想，我們發(fā)現(xiàn)該同學在做此實驗過程中，疏忽了一個問題，此實驗還應控制一個物理量，請問是什么？
（2）通過老師的提醒，該同學研究了此物理量對單擺的周期沒有影響，則從表中數(shù)據(jù)可知：單擺的周期與擺的質量

無關

（填“有關”“無關”）．單擺的周期隨擺的長度增長而

增大

．
（3）通過實驗可得出，單擺的周期的長短可通過控制單擺的

擺長

來實現(xiàn)，而不需考慮擺的

質量

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)實驗目的，要探究單擺的周期與擺長和質量是否有關，需控制擺長或質量，來探究周期與質量或擺長的關系；特別是采用不同質量的物體時，可能會造成物體的大小不同；
（2）根據(jù)控制變量法，分析質量相同時，周期與擺長的關系，得出結論；分析擺長相同時，周期與質量的關系得出結論；
（3）根據(jù)（2）中得出的結論，要改變周期，需改變擺長，而不需考慮擺的質量．

解答：解：（1）由于該同學采用了幾個質量不同的物體作為單擺下面的擺，所以忽略了擺球的大小這個因素；
（2）由表格中數(shù)據(jù)知，質量相同時，擺長越長，周期越長，可知單擺的周期隨擺的長度增長而增大；
擺長相同，質量增大，周期不變，可知單擺的周期與擺的質量無關；
（3）由于單擺的周期與擺長有關，與質量無關，所以單擺的周期的長短可通過控制單擺的擺長來實現(xiàn)，而不需考慮擺的質量．
故答案為：（1）擺球的大小；（2）無關；增大；（3）擺長；質量．

點評：此題是探究單擺的周期與擺長和質量是否有關的實驗，考查了控制變量法在實驗中的應用，同時考查了對實驗數(shù)據(jù)的分析及實驗結論的應用．