Question

在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）為了利用單擺較準(zhǔn)確地測(cè)出重力加速度，可選用的器材為

B

A．20cm長(zhǎng)的結(jié)實(shí)的細(xì)線(xiàn)、小木球、秒表、米尺、鐵架臺(tái)
B．100cm長(zhǎng)的結(jié)實(shí)的細(xì)線(xiàn)、小鋼球、秒表、米尺、鐵架臺(tái)
C．100cm長(zhǎng)的結(jié)實(shí)的細(xì)線(xiàn)、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、鐵架臺(tái)
D．100cm長(zhǎng)的結(jié)實(shí)的細(xì)線(xiàn)、大鋼球、大掛鐘、米尺、鐵架臺(tái)
（2）為了減小測(cè)量周期的誤差，擺球應(yīng)在經(jīng)過(guò)最

低

（填“高”或“低”）點(diǎn)的位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，并用秒表測(cè)量單擺完成多次全振動(dòng)所用的時(shí)間求出周期．
（3）用十分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑的結(jié)果如圖所示，則小球的直徑為

20.2

mm．
（4）增大單擺簡(jiǎn)諧振動(dòng)周期的方法是

A

．
A．加大擺長(zhǎng)  B．加大擺角      C．加大擺球質(zhì)量D．減小擺球質(zhì)量
（5）若用L表示擺長(zhǎng)，單擺完成20次全振動(dòng)所用時(shí)間為t，那么重力加速度的表達(dá)式為g=

1600π2L

t2

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，擺長(zhǎng)1m左右，體積較小的實(shí)心金屬球，測(cè)量周期用秒表；
（2）在擺球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的時(shí)間誤差較�。�
（3）考查游標(biāo)卡尺和秒表的讀數(shù)：先讀主尺（只讀整數(shù)），再加上游標(biāo)尺（格數(shù)乘以分度分之一，格數(shù)找對(duì)齊的一個(gè)不估讀）；
（4）根據(jù)周期公式即可解答；
（5）根據(jù)單擺周期公式T=2π

L g

即可求解．

解答：解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，擺長(zhǎng)1m左右，用米尺測(cè)量，體積較小的實(shí)心金屬球，選小鋼球，測(cè)量周期用秒表，故選B；
（2）擺球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度最大，此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)誤差較�。�
（3）直徑：主尺：2.0cm，游標(biāo)尺對(duì)齊格數(shù)：2個(gè)格，讀數(shù)：2×

1

10

=0.200mm=0.020cm，所以直徑為：2.0+0.020=2.020cm=20.20mm
（4）根據(jù)單擺周期公式T=2π

L g

可知周期只與擺長(zhǎng)有關(guān)，要增大單擺簡(jiǎn)諧振動(dòng)周期，可以加大擺長(zhǎng)，故選A
（5）單擺完成20次全振動(dòng)所用時(shí)間為t，所以T=

t

20

，根據(jù)單擺周期公式T=2π

L g

得：g=

4π2L

T2

=

1600π2L

t2

．
故答案為：（1）B；（2）低；（3）20.20；（4）A；（5）

1600π2L

t2

點(diǎn)評(píng)：常用儀器的讀數(shù)要掌握，這是物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)．掌握單擺的周期公式，從而求解加速度，擺長(zhǎng)、周期等物理量之間的關(guān)系．單擺的周期采用累積法測(cè)量可減小誤差．對(duì)于測(cè)量誤差可根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行分析．