Question

（6分）小明注意家里摆钟的钟摆在有规律地摆动(如图甲)，经认真观察发现钟摆来回摆动一次的时间刚好是1秒，就想：是不是所有的摆来回摆动一次的时间都是1秒呢？于是，他请教了物理老师，知道摆来回摆动一次的时间叫做周期，在老师的指导下他设计如图乙所示的单摆（即细绳下系一小钢球）进行探究。实验数据记录如下表：

（1）从表中数据可知，单摆的摆长l越长，周期T越  __  （选填“长”或“短”）。

（2）请根据表中数据在图丙中作出单摆周期的平方T²与摆长l的关系图像。

（3）分析图丙所示图象，可知的单摆T²与l成  __  关系。

（4）由表中实验记录可知，单摆来回摆动一次时间比较短，直接测量摆动一次的时间误差比较大。你认为小明为了减小测量误差是怎么做的？  ____________________     

（5）生活中若摆钟走慢了，应如何调整钟摆的长度？    _____________________      。

Answer

(1) 长

(2)

（2分）

（3）正比   

(4)可测出单摆来回摆动多次（如30次）的时间，再计算出来回摆动1次的时间。

（5）将钟摆的长度调短。

【解析】

试题分析：（1）解决此题的关键是通过分析表格中的周期和摆长数据，看周期随摆长的增大怎样变化；由表格数据可知，摆长越长，摆动一次所需时间越长；

（2）作图时要先根据数据进行描点，横坐标是摆长，纵坐标是周期的平方，然后用平滑的线连接各点，图像如下图。

（3）解决此题的关键是根据图象的特征判断单摆周期的平方T2与l的关系：

如果图象是一条平滑的直线，说明它们之间是成正比例关系；如果是双曲线说明它们是成反比例关系；做出的图象是直线，说明单摆周期的平方T2与摆长l之间是成正比例关系；

（4）由于摆动一个周期所需时间很短，可以采用累计法进行分析计算摆动一次所需时间；因为单摆摆动一个周期所需时间很短，所以可以采用累计法进行分析计算，可测出单摆来回摆动多次（如30次）的时间，再计算出来回摆动1次的时间；

（5）可以通过调整摆的长度来调整摆动时间，因为摆长越长，摆动周期越长，摆长越短，摆动周期越短．

考点：物理学方法