Question

10．小明想要探究如圖所示彈簧上小丑的振動(dòng)周期（來(lái)回振動(dòng)一次的時(shí)間）與什么因素有關(guān)．小明反復(fù)打開(kāi)盒蓋觀察幾次后，猜測(cè)小丑的振動(dòng)周期可能與小丑的質(zhì)量和初始位置有關(guān)．
（1）本實(shí)驗(yàn)需要用的測(cè)量工具是刻度尺和秒表．
（2）為探究小丑的振動(dòng)周期是否與質(zhì)量有關(guān)，小明選用質(zhì)量不同（相同/不同）的小球和一根彈簧按如下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
①將小球固定在彈簧的末端，并壓縮彈簧，測(cè)量小球振動(dòng)周期；
②換用其他的小球重復(fù)操作，比較每次測(cè)量的周期．
同組的小芳發(fā)現(xiàn)，小明的實(shí)驗(yàn)方案有問(wèn)題，還需要進(jìn)一步完善，你覺(jué)得該如何完善這個(gè)方案呢？彈簧每次被壓縮初始位置相同．

	實(shí)驗(yàn)序號(hào)	甲	乙	丙
	振動(dòng)周期/s	0.4	0.4	0.4

（3）為探究小丑的振動(dòng)周期是否與初始位置有關(guān)，實(shí)驗(yàn)步驟如圖甲、乙、丙所示（點(diǎn)O是小球平衡位置，點(diǎn)A、B、C是松手時(shí)小球在彈簧上的最初位置，點(diǎn)A′、B′、C′是小球彈起的最高點(diǎn)），測(cè)量在不同位置松手時(shí)小球的振動(dòng)周期，并將數(shù)據(jù)記錄在表中．分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出：小丑振動(dòng)周期與其初始位置無(wú)關(guān)（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）．

Answer 1

分析 （1）由題，理解彈簧振動(dòng)周期的含義，由此可知需要的測(cè)量工具；
（2）根據(jù)猜想，運(yùn)用控制變量法可知選擇小球質(zhì)量情況，并找到實(shí)驗(yàn)步驟中不完善；
（3）由表格實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可得振動(dòng)周期與其初始位置是否有關(guān)．

解答 解：
（1）彈簧振動(dòng)周期，即來(lái)回振動(dòng)了一次的時(shí)間，所以實(shí)驗(yàn)中還需要秒表；
（2）根據(jù)猜測(cè)，振動(dòng)周期可能與小丑的質(zhì)量和初始位置有關(guān)，所以要探究振動(dòng)周期是否與質(zhì)量有關(guān)，要控制彈簧的初始位置，用不同質(zhì)量的小球做實(shí)驗(yàn)；
由實(shí)驗(yàn)步驟可知，小丑在實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有控制初始位置，即彈簧的壓縮程度．所以換用其他的小球重復(fù)操作時(shí)，要使彈簧每次被壓縮初始位置相同；
（3）由表格數(shù)據(jù)，彈簧每次的初始位置不同，振動(dòng)周期相同，說(shuō)明振動(dòng)周期與其初始位置無(wú)關(guān)．
故答案為：
（1）秒表；（2）不同；彈簧每次被壓縮初始位置相同；（3）無(wú)關(guān)．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究振動(dòng)周期影響因素的實(shí)驗(yàn)，主要是考查了控制變量法的應(yīng)用和數(shù)據(jù)分析能力．控制變量法就是把多因素的問(wèn)題變成多個(gè)單因素的問(wèn)題，分別加以研究，最后再綜合解決．