二、实验探究题。
探究主题:验证摆的等时性并探究摆幅对摆动的影响
小雨所在的科学小组用铁架台、细绳、金属钩码制作标准单摆,在小幅度摆动状态下连续测量3次1分钟摆动次数;再让摆自然摆动,观察摆幅逐渐变小时,每10秒摆动次数是否发生变化,对比数据是否稳定,从而理解摆的等时性为何能成为机械摆钟的科学基础。
1. 三次次数:61、60、59。平均值=()÷3=次。
2. 摆幅减小,次数不变。请勾选正确结论:
□摆的快慢与摆幅大小无关(小幅度)
□摆幅越小,摆动越慢
□摆幅决定摆动快慢
3. 摆长不变,更换塑料球、木球、铁球,摆动次数基本相同。说明:

4. 摆的等时性适合做钟表,是因为:

1. (61+60+59)÷3=60 【解析】计算三次摆动次数的平均值,需将三次次数相加,再除以测量次数3,得出平均值为60次,体现摆的摆动稳定性。
2. 摆的快慢与摆幅大小无关(小幅度)
【解析】实验中摆幅逐渐减小、摆动次数始终不变,这一结果直接证明在小幅度摆动范围内,摆的快慢与摆幅大小无关。
3. 摆锤质量的大小不会影响摆的摆动快慢,摆动周期保持不变【解析】实验中摆长不变、更换不同质量的摆锤,摆动次数基本相同,说明摆锤质量与摆动快慢无关,不影响周期。
4. 摆的摆动周期稳定,不受小摆幅和摆锤质量影响,计时精准、稳定性高【解析】摆的等时性让其摆动周期固定、误差极小,受干扰影响小,因此适合用来制作精准计时的机械钟表。

三、综合应用题。
摆钟是利用摆的等时性工作的计时工具。摆的快慢只和摆长有关：摆越长、摆动越慢；摆越短、摆动越快。小幅度摆动时，摆幅、摆锤质量都不影响快慢。相比水钟、日晷，摆钟不受天气、光照、水位影响，精度更高，是近代重要计时工具。
1. 摆钟比日晷、水钟计时更准，根本原因是()。
A. 不受光照、水位、温度影响，只靠摆长与重力
B. 摆钟更大
C. 摆钟材料更好
D. 摆钟不需要维护
2. 摆长不变，换不同轻重的摆锤，摆动快慢()。
A. 不变 B. 重的更快 C. 轻的更快 D. 忽快忽慢
3. 要让摆钟变慢，正确做法是()。
A. 加长摆绳 B. 缩短摆绳 C. 加重摆锤 D. 减小摆幅
4. 小幅度摆动时，摆幅变小，摆钟走时()。
A. 不变 B. 变快 C. 变慢 D. 不准
5. 将摆的运动现象与是否影响摆动周期的结论连线
摆幅逐渐变小 周期不变
摆锤质量不同 周期随之改变
摆绳长度改变

1. A 【解析】摆钟比日晷、水钟更精准,根本原因是摆钟不受光照、水位、温度等外界因素影响,仅依靠摆长与重力工作,稳定性极高、误差极小。
2. A 【解析】摆长保持不变时,更换不同轻重的摆锤,摆的摆动快慢始终不变,这一规律说明摆锤质量不会影响摆动周期。
3. A 【解析】摆的摆动快慢与摆长成反比,摆越长摆动越慢,要让摆钟变慢、周期变长,正确做法是加长摆绳、增大摆长。
4. A 【解析】在小幅度摆动范围内,即使摆幅逐渐变小,摆钟的走时速度也不会改变,周期保持稳定,这是摆钟计时精准的重要保障。
5. 连线：
摆幅逐渐变小——周期不变
摆锤质量不同——周期不变
摆绳长度改变——周期随之改变
【解析】实验证明摆幅、摆锤质量均不影响摆动周期,只有摆绳长度改变时,摆动周期才会随之改变,符合摆的运动规律。