观察、实验、推理是物理研究的重要手段,物理学家伽利略因观察到比萨大教堂穹顶上吊灯因风不停摆动,发现了摆的重要特性.某兴趣小根据当时情况,准备了小钢球(大小可忽略不计).弹性很小的结实轻细绳等器材组成了图甲装置.在无风的情况下,把小钢球拉离到最低位置(A)x处释放.如图乙所示,小钢球将来回摆动.兴趣小组猜想影响小钢球往返一次的时间因素有:摆绳长l,小钢球质量m,起始小钢球拉离到最低位置(A)的距离x.由此进行实验,用秒表记下小钢球往返的时间.实验数据记录如下:
实验 次第 | 摆绳 长/(m) | 小钢球 质量 (m) | 最初将小钢球拉至最低 位置的距离x (cm) | 小钢球往返动 一次 的平均时间(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 (填表中实验次第序号)三组数据可知:小钢球往返一次的时间与小钢球拉离最低位置的距离x无关;
(2)由表中笫3、4、5次实验数据分析可知:小钢球往返一次的时间与 无关:
(3)由表中第3、6、7次实验数据分折可知:摆绳越长,小钢球往返一次的时间越 ;
(4)我们生活用的摆钟(如图丙),就是利用这一原理工作的,有人发现正在工作的摆钟往返一次的时间变长了(即钟的走时比准确时慢),则需将摆锤往 调(填“上“或“下”).
【分析】(1)(2)(3)由表中数据可知,研究小钢球往返动一次的平均时间与摆长、质量、最初将小钢球拉至最低位置的距离x(cm)有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制其它因素不变;根据题中条件分析得出结论;
(4)利用(3)的结论回答.
【解答】解:(1)研究小钢球往返一次的时间与小钢球拉离最低位置的距离x的关系时,要控制摆长、质量不变,故由表中 1、2、3三组数据可知:小钢球往返一次的时间与小钢球拉离最低位置的距离x无关;
(2)由表中笫3、4、5次实验数据可知,只有小球的质量不同,而其它因素相同,而分小钢球往返一次的时间相同,故小钢球往返一次的时间与小钢球质量无关:
(3)由表中第3、6、7次实验数据可知,只有摆长不同,因它因素相同,分折可知:摆绳越长,小钢球往返一次的时间越长;
(4)根据(3):摆绳越长,小钢球往返一次的时间越长;摆绳越短,小钢球往返一次的时间越少,
正在工作的摆钟往返一次的时间变长了(即钟的走时比准确时慢),应缩短摆垂,则需将摆锤往上调.
故答案为:(1)1、2、3;(2)小钢球的质量;(3)长;(4)上.
【点评】本题联系实验,考查控制变量法的运用及分析数据归纳结论的能力.