Question

20．觀察、實(shí)驗(yàn)、推理是物理研究的重要手段，物理學(xué)家伽利略因觀察到比薩大教堂穹頂上吊燈因風(fēng)不停擺動(dòng)，發(fā)現(xiàn)了擺的重要特性．某興趣小根據(jù)當(dāng)時(shí)情況，準(zhǔn)備了小鋼球（大小可忽略不計(jì)）．彈性很小的結(jié)實(shí)輕細(xì)繩等器材組成了圖甲裝置．在無風(fēng)的情況下，把小鋼球拉離到最低位置（A）x處釋放．如圖乙所示，小鋼球?qū)�來回�(cái)[動(dòng)．興趣小組猜想影響小鋼球往返一次的時(shí)間因素有：擺繩長l，小鋼球質(zhì)量m，起始小鋼球拉離到最低位置（A）的距離x．由此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用秒表記下小鋼球往返的時(shí)間．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：

實(shí)驗(yàn) 次第	擺繩 長/（m）	小鋼球 質(zhì)量 （m）	最初將小鋼球拉至最低 位置的距離x （cm）	小鋼球往返動(dòng) 一次 的平均時(shí)間（s）
1	1	50	5.0	1.99
2	1	50	7.0	2.00
3	1	50	9.0	2.00
4	1	100	9.0	2.00
5	1	150	9.0	2.00
6	2	50	9.0	2.83
7	4	50	9.0	3.99

（1）由表中1、2、3 （填表中實(shí)驗(yàn)次第序號(hào)）三組數(shù)據(jù)可知：小鋼球往返一次的時(shí)間與小鋼球拉離最低位置的距離x無關(guān)；
（2）由表中笫3、4、5次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知：小鋼球往返一次的時(shí)間與小鋼球質(zhì)量無關(guān)：
（3）由表中第3、6、7次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分折可知：擺繩越長，小鋼球往返一次的時(shí)間越長；
（4）我們生活用的擺鐘（如圖丙），就是利用這一原理工作的，有人發(fā)現(xiàn)正在工作的擺鐘往返一次的時(shí)間變長了（即鐘的走時(shí)比準(zhǔn)確時(shí)慢），則需將擺錘往上調(diào)（填“上“或“下”）．

Answer 1

分析 （1）（2）（3）由表中數(shù)據(jù)可知，研究小鋼球往返動(dòng)一次的平均時(shí)間與擺長、質(zhì)量、最初將小鋼球拉至最低位置的距離x（cm）有關(guān)，研究與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，要控制其它因素不變；根據(jù)題中條件分析得出結(jié)論；
（4）利用（3）的結(jié)論回答．

解答 解：（1）研究小鋼球往返一次的時(shí)間與小鋼球拉離最低位置的距離x的關(guān)系時(shí)，要控制擺長、質(zhì)量不變，故由表中 1、2、3三組數(shù)據(jù)可知：小鋼球往返一次的時(shí)間與小鋼球拉離最低位置的距離x無關(guān)；
（2）由表中笫3、4、5次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，只有小球的質(zhì)量不同，而其它因素相同，而分小鋼球往返一次的時(shí)間相同，故小鋼球往返一次的時(shí)間與小鋼球質(zhì)量無關(guān)：
（3）由表中第3、6、7次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，只有擺長不同，因它因素相同，分折可知：擺繩越長，小鋼球往返一次的時(shí)間越長；
（4）根據(jù)（3）：擺繩越長，小鋼球往返一次的時(shí)間越長；擺繩越短，小鋼球往返一次的時(shí)間越少，
正在工作的擺鐘往返一次的時(shí)間變長了（即鐘的走時(shí)比準(zhǔn)確時(shí)慢），應(yīng)縮短擺垂，則需將擺錘往上調(diào)．
故答案為：（1）1、2、3；（2）小鋼球的質(zhì)量；（3）長；（4）上．

點(diǎn)評 本題聯(lián)系實(shí)驗(yàn)，考查控制變量法的運(yùn)用及分析數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力．