Question

同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)室做如圖所示的實(shí)驗(yàn)時(shí)，驚奇地發(fā)現(xiàn)雖然同一小球兩次擺動(dòng)的角度不同，但往返一次所用的時(shí)間卻相同，于是提出了以下兩個(gè)猜想：
A：小球往返一次所用的時(shí)間是否與擺線的長(zhǎng)度有關(guān)？
B：小球往返一次所用的時(shí)間是否與小球的質(zhì)量有關(guān)？
請(qǐng)你從上述猜想中任選一個(gè)進(jìn)行探究．
（1）你所選擇的探究題目編號(hào)

A

（A或B）及要用到的測(cè)量工具是

秒表、刻度尺

．
（2）設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)方案及步驟．（只設(shè)計(jì)你探究題目編號(hào)的步驟）
如：研究“所用時(shí)間與擺線長(zhǎng)度的關(guān)系”
步驟：a 將兩根（或三根）

不同長(zhǎng)度

的擺線分別系上兩個(gè)（或三個(gè)）

相同質(zhì)量

的小球，讓其擺動(dòng)；
b 測(cè)出兩次（或三次）小球往返一次

所用的時(shí)間

t₁、t₂（t₃）；
c 比較t₁、t₂（t₃）的大�。�
研究“所用時(shí)間與小球質(zhì)量的關(guān)系”
步驟：a 將兩根（或三根）

相同長(zhǎng)度

的擺線分別系上兩個(gè)（或三個(gè)）

不同質(zhì)量

的小球，讓其擺動(dòng)；
b 測(cè)出兩次（或三次）小球往返一次

所用的時(shí)間

t₁、t₂（t₃）；
c 比較t₁、t₂（t₃）的大小
（3）對(duì)方案中可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析與論證．
若t₁=t₂（=t₃），則小球往返一次

所用的時(shí)間與擺線的長(zhǎng)度（或小球質(zhì)量）

無(wú)關(guān)．
若t₁≠t₂（≠t₃），則小球往返一次

所用的時(shí)間與擺線的長(zhǎng)度（或小球質(zhì)量）

有關(guān)．

Answer 1

分析：（1）擺球在擺動(dòng)過(guò)程中，往返一次的時(shí)間可能跟擺球的質(zhì)量有關(guān)，可能跟擺球的偏轉(zhuǎn)角度有關(guān)，可能跟繩長(zhǎng)有關(guān)．探究往返時(shí)間跟其中任何一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，采用控制變量法．
（2）探究往返時(shí)間跟擺球質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，控制擺球偏轉(zhuǎn)的角度和繩長(zhǎng)不變；探究往返時(shí)間跟繩長(zhǎng)的關(guān)系時(shí)，控制擺球的偏轉(zhuǎn)角度和質(zhì)量不變．

解答：解：本實(shí)驗(yàn)中需要探究小球往返一次所用的時(shí)間與擺線長(zhǎng)度和小球質(zhì)量的關(guān)系，需要天平、秒表、刻度尺；
要研究：球往返一次所用的時(shí)間與擺線長(zhǎng)度的關(guān)系，需保持?jǐn)[球的質(zhì)量不變；要研究：小球往返一次所用的時(shí)間是否與小球的質(zhì)量有關(guān)，需要求擺長(zhǎng)一定．
故答案為：
（1）A；秒表、刻度尺（或選B，秒表、天平）；
（2）研究“所用時(shí)間與擺線長(zhǎng)度的關(guān)系”
a．不同長(zhǎng)度；相同質(zhì)量；
b．所用的時(shí)間；
研究“所用時(shí)間與小球質(zhì)量的關(guān)系”
a．相同長(zhǎng)度；不同質(zhì)量；
b．所用的時(shí)間；
（3）所用的時(shí)間與擺線的長(zhǎng)度（或小球質(zhì)量）；所用的時(shí)間與擺線的長(zhǎng)度（或小球質(zhì)量）．

點(diǎn)評(píng)：一個(gè)物理量受多個(gè)因素影響時(shí)，探究物理量和其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，采用控制變量法，明確控制不變的量是什么，改變的量是什么．控制變量法在初中物理中應(yīng)用廣泛，一定要掌握．