猜想一:琴弦发出的声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关;
猜想二:琴弦发出的声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关;
猜想三:琴弦发出的声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确,他们找到了如表所列8种规格的琴弦,因为音调的高低取决于声源振动的频率,于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
编号 | 材料 | 长度(cm) | 横截面积(mm2) | 编号 | 材料 | 长度(cm) | 横截面积(mm2) |
A | 铜 | 60 | 0.76 | E | 铜 | 80 | 1.02 |
B | 铜 | 60 | 0.89 | F | 铜 | 100 | 0.76 |
C | 铜 | 60 | 1.02 | G | 尼龙 | 80 | 1.02 |
D | 铜 | 80 | 0.76 | H | 尼龙 | 100 | 1.02 |
三人对此问题进行了研究,提出如下猜想:
猜想A:秋千往返摆动一次所用的时间可能与人的质量m有关。
猜想B:秋千往返摆动一次所用的时间可能与秋千的绳长L有关。
猜想C:秋千往返摆动一次所用的时间可能与秋千的摆角有关。
为了验证上述猜想,他们来到实验室,找来不同质量的小铁球(质量已知)、细绳、刻度尺、铁架台、量角器,模拟秋千,组装了如图乙所示的实验装置。
(1)实验中还需用到的测量工具是;
(2)按图乙进行实验,得到表中数据:
次数 | 摆球质量m/g | 摆角 | 摆长L/cm | 摆球摆20次时间t总/s | 摆球摆1次平均时间t/s |
1 | 15 | 3° | 100 | 40.0 | 2.0 |
2 | 30 | 3° | 100 | 40.0 | 2.0 |
3 | 30 | 5° | 100 | 40.0 | 2.0 |
4 | 30 | 5° | 80 | 36.0 | 1.8 |
5 | 30 | 5° | 50 | 28.0 | 1.4 |
①为验证猜想A,应选两次实验数据进行比较:比较2和3两次实验数据,可知猜想C是(选填“正确”或“不正确”)的;
②根据实验数据得出的结论是:单摆来回摆动一次的时间只跟有关;
(3)在第3、4次实验中,小宇用“保持质量、摆角不变,改变摆长”的方法来探究摆的摆动往返时间与摆长的关系,这种方法在物理实验中称为法(选填“控制变量”或“转换”);
(4)在摆线悬挂点O的正下方固定一铁钉P,将摆球从A点释放,摆线碰到铁钉后摆球仍能继续摆动,到达B点后再摆回,如此往复,如图丙所示。若摆长为100cm,则单摆在A、B两点间来回摆动一次所需时间应(选填“大于”“小于”或“等于”)2.0s。
【问题】如图甲,跳水运动员全红婵入水时溅起来的水花很小,于是小明和同学们猜想物体入水时溅起水花的高度与哪些因素有关,已知物体从距水面相同高度自由下落,达到水面的速度相等。
小明和同学们提出如下猜想:
猜想1:与物体的质量有关;
猜想2:与物体的入水快慢有关;
猜想3:与物体的入水方向有关;
猜想4:与物体的形状有关;
【证据】(1)为了验证上述猜想3是否正确,小明将同一块橡皮泥捏成球形分别从a、b、c三条光滑通道从水面上方相同高度由静止释放(如图乙),这是为了控制其他因素不变,只改变物体的 ,发现溅起水花的高度依次变小,说明猜想3是的(选填“正确”或“错误”);
(2)小明将橡皮泥分别捏成球形、锥形、柱形从不同高度自由下落水面,测出溅起水花的高度,进行多次实验。记录的部分数据如表:
实验序号 | 物体质量m/g | 物体形状 | 下落高度h1/cm | 溅起水花高度h2/cm |
1 | 20 | 球形 | 20 | 6 |
2 | 20 | 柱形 | 20 | 4 |
3 | 20 | 锥形 | 20 | 9 |
4 | 50 | 柱形 | 20 | 9 |
5 | 100 | 柱形 | 20 | 18 |
6 | 90 | 柱形 | 25 | 22 |
【解释】①分析表格数据,物体入水快慢是通过 来改变的;
②比较实验序号为的三组数据,可得出的结论是:物体入水时溅起水花的高度与物体的形状有关;
③比较实验序号为2、4、5的三组数据,可得出的结论是 ;
④比较实验序号为5、6的两组数据,(选填“能”或“不能”)验证猜想2是否正确,理由是 。