Question

10．小明想要探究如圖所示彈簧上小丑的振動周期（來回振動一次的時間）與什么因素有關(guān)．小明反復打開盒蓋觀察幾次后，猜測小丑的振動周期可能與小丑的質(zhì)量和初始位置有關(guān)．
（1）本實驗需要用的測量工具是刻度尺和秒表．
（2）為探究小丑的振動周期是否與質(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行實驗：
①將小球固定在彈簧的末端，并壓縮彈簧，測量小球振動周期；
②換用其他的小球重復操作，比較每次測量的周期．
同組的小芳發(fā)現(xiàn)，小明的實驗方案有問題，還需要進一步完善，你覺得該如何完善這個方案呢？彈簧每次被壓縮初始位置相同．

	實驗序號	甲	乙	丙
	振動周期/s	0.4	0.4	0.4

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

Answer 1

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

解答 解：
（1）彈簧振動周期，即來回振動了一次的時間，所以實驗中還需要秒表；
（2）根據(jù)猜測，振動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)量的小球做實驗；
由實驗步驟可知，小丑在實驗中沒有控制初始位置，即彈簧的壓縮程度．所以換用其他的小球重復操作時，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，振動周期相同，說明振動周期與其初始位置無關(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）無關(guān)．

點評 本題是探究振動周期影響因素的實驗，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題變成多個單因素的問題，分別加以研究，最后再綜合解決．