Question

8．同學(xué)們課余要做一個周期為1s的擺，即在一條長繩的一端系一個小鐵塊，讓鐵塊來回?cái)[動（如圖甲），擺動一個來回所用的時間為1s．小夢做好繩長為40cm的擺后，當(dāng)擺動幅度為10cm時測得周期為1.3s，小夢調(diào)整了繩子的長度仍然讓擺動幅度為10cm繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4
繩子長度/cm	20	40	60
20擺動周期/s	0.9	1.3	1.5

（1）分析表格中數(shù)據(jù)，小夢第4次實(shí)驗(yàn)繩子的長度應(yīng)該比第3次實(shí)驗(yàn)的短（選填“長”或“短”）．
（2）做完實(shí)驗(yàn)后，小夢覺得擺的周期較短，用秒表不易準(zhǔn)確測量，于是想到測鐵塊來回?cái)[動10次的時間再除以10作為周期就準(zhǔn)確得多，小麗的這種測量方法與下面AC的方法使測量結(jié)果準(zhǔn)確的原理相同．

A．如圖乙A用游標(biāo)卡尺測量一張紙的厚度
B．如圖乙B測量形狀不規(guī)則小固體的密度
C．用圖乙C所示的方法測量細(xì)金屬絲的直徑
D．三個同學(xué)測量同一支鉛筆的長度后取平均值作為鉛筆長度的測量值
（3）小夢在用以上方法測量擺的周期時又發(fā)現(xiàn)，第10次擺動的幅度明顯比第1次的擺動幅度小．她想：擺動幅度變小，擺的周期會不會也變短？對測量結(jié)果會不會產(chǎn)生影響？就這一問題你的猜想是擺動幅度變小，擺的周期會不會改變．你做出這一猜想的依據(jù)是周期與振幅無關(guān)．

Answer 1

分析 （1）決定鐵塊往返擺動的時間可能有：擺長、質(zhì)量、擺動幅度．一定利用控制變量法分析，即研究任意一個因素和往返擺動時間的關(guān)系時，一定保證其它兩個因素不變．
（2）當(dāng)被測量的物理量小于測量工具的分度值時，需要采用累積法進(jìn)行測量；
（3）根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)提出猜想．

解答 解：（1）由實(shí)驗(yàn)可知，在振幅一定時，單擺擺長越短，單擺的周期越短，第4次實(shí)驗(yàn)單擺的周期應(yīng)為1s，第3次實(shí)驗(yàn)單擺的周期為1.5s，即第4次的周期比第3次的周期短，故第4次實(shí)驗(yàn)繩子的長度應(yīng)該比第3次實(shí)驗(yàn)的繩子短；
（2）由于單擺來回?cái)[動一次的時間較短，所以實(shí)驗(yàn)中都要測量單擺擺動10個周期用的總時間，該方法叫累積法；
A、圖乙A用游標(biāo)卡尺測量一張紙的厚度，由于紙的厚度小于刻度尺的分度值，因此需要測量多張紙的厚度的總長度，然后計(jì)算出一張紙的厚度，該過程應(yīng)用了累積法，故A正確；
B、圖乙B測量形狀不規(guī)則小固體的體積，因?yàn)樾螤畈灰?guī)則固體體積不易直接測量，用了轉(zhuǎn)換法，故B錯誤；
C、圖乙C所示的方法測量細(xì)金屬絲的直徑，由于細(xì)銅絲的直徑小于刻度尺的分度值，因此需要測量多個細(xì)銅絲的總長度，然后計(jì)算出一跟細(xì)銅絲的厚度，該過程應(yīng)用了累積法，故C正確D、三個同學(xué)測量同一支鉛筆的長度后取平均值作為鉛筆長度的測量值，利用多次測量求平均值來減小誤差，沒有用到累積法，故D錯誤．
故選AC．
（3）猜想：擺動幅度變小，擺的周期會不會改變．原因：周期與振幅無關(guān)．
故答案為：（1）短；（2）AC；（3）擺動幅度變小，擺的周期會不會改變；周期與振幅無關(guān)．

點(diǎn)評 此題結(jié)合單擺實(shí)驗(yàn)考查了學(xué)生的表格分析能力，以及利用控制變量法和累積法的應(yīng)用．