某小组三位同学发现钟摆的摆动似乎是有规律的.于是他们在细绳下面挂一小球制成了单摆,研究在摆动角度θ不大的情况下,单摆来回摆动一次所用的时间(摆动周期T)与哪些因素有关,如图所示,为单摆的摆长,m为单摆摆球的质量.为了减小误差,三位同学在实验中每次测量单摆摆动30次的时间(30T).丙同学是在甲、乙同学实验的基础上继续做的实验,三位同学的实验数据分别记录在下表中.
(1)三位同学在实验中都要测量单摆摆动30个周期所用的时间,目的是____________.
(2)分析比较实验序号1、2与3,可知甲同学得出的结论是:当单摆的摆长和摆动角度相同时,单摆的周期与摆球的质量____________(选填“有关”、“无关”).
(3)分析比较实验序号4、5与6,可知乙同学得出的结论是:当单摆的摆长和摆球质量相同时,单摆的周期与_______________________________.
(4)分析比较实验序号7、8与9中单摆的周期与摆长的关系,可知丙同学得出的结论是:__________.
【答案】减小实验误差 无关 与摆动角度的大小无关 单摆摆长越长,摆动周期越长
【解析】(1)单摆一次的摆时间较短,所以测量时间误差较大,所以为了减小误差三位同学在实验中都要测量单摆摆动30个周期所用的时间;
(2)通过分析比较实验序号1、2与3,单摆的摆动周期相同,所以可知甲同学得出的结论是:当单摆的摆长和摆动角度相同时,单摆的周期与摆球的质量无关.
(3)分析比较实验序号4、5与6,当单摆的摆长和摆球质量相同时,擇的角度变化时,单摆的周期相同,即单摆周期与单摆角度无关。
(4)通过以上实验可得,单摆的周期与摆长有关,与摆球质量和角度无关。
所以根据分析比较实验序号7、8与9中单摆的周期与摆长的关系,可知单摆摆长越长,摆动周期超长,即摆动周期与摆长有关。
答案: (1). 减小实验误差 (2). 无关 (3). 与摆动角度的大小无关 (4). 单摆摆长越长,摆动周期越长