Question

16．在“用單擺測定重力加速度”的實驗中
（1）以下說法正確的是C．
A．測量擺長時應(yīng)將擺球取下后再測量
B．擺球應(yīng)選用半徑約2cm的木球
C．實驗中單擺偏離平衡位置的角度不能太大
D．實驗中只要測量一次全振動的時間即可知道單擺振動的周期
（2）測周期時，應(yīng)在當擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時并計數(shù)“0”，測出經(jīng)過若干次全振動的時間如圖中秒表所示，則該秒表的讀數(shù)為100.0s．
（3）一組同學(xué)在做“用單擺測定重力加速度”的實驗，用正確的操作方法，測定了6組擺長L和周期T的對應(yīng)值．為求出當?shù)氐闹亓�加速度，同學(xué)們提出了4種不同方法．你認為以下4種方法中，合理的有CD
A．從測定的6組數(shù)據(jù)中任意選取1組，用公式g=$\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$求出g作為測量值
B．求出L的平均值$\overline{L}$和T的平均值$\overline{T}$，用公式g=4π²$\frac{\overline{L}}{{\overline{T}}^{2}}$求出g作為測量值
C．用6組L、T值，用g=4π²$\frac{L}{{T}^{2}}$求出6個g，再求這6個g的平均值作為測量值
D．在坐標紙上作出T²-L圖象，從圖象中計算出圖線斜率K，根據(jù)g=$\frac{4{π}^{2}}{K}$求出g．

Answer 1

分析 （1）A、單擺擺長等于擺線長度與擺球半徑之和；
B、為減小空氣阻力影響，減小實驗誤差，應(yīng)用質(zhì)量大體積小的金屬球做擺球；
C、單擺做簡諧運動時的最大擺角不能大于10°；
D、為減小實驗誤差，應(yīng)測出多次全振動的總時間，然后再求出單擺周期．
（2）為準確測量單擺周期，應(yīng)從擺球經(jīng)過最低點時開始計時；秒表分針與秒針示數(shù)之和是秒表示數(shù)，由圖示秒表讀出其示數(shù)．．
（3）根據(jù)L與T是非線性關(guān)系，分析實驗錯誤的方法．根據(jù)偶然誤差的特點，采用圖象法相當于大量數(shù)據(jù)取平均值，偶然誤差偏大和偏小大多抵消，誤差最小．

解答 解：（1）A、單擺擺長等于擺線長度與擺球半徑之和，應(yīng)把單擺固定后測出擺線的長度，再加上擺球的半徑即可測出擺長，故A錯誤；
B、空氣阻力對半徑約2cm的木球影響較大，不能用作擺球，應(yīng)選用小鐵球作為擺球．故B錯誤；
C、單擺做簡諧運動時的最大擺角不能大于5°，否則單擺的振動不再是簡諧運動，故C正確；
D、為減小實驗誤差，應(yīng)測出多次全振動的總時間，然后再求出單擺周期，只測量一次全振動的時間作為單擺振動的周期誤差較大，故D錯誤；
故選：C．
（2）測周期時，當擺球經(jīng)過平衡位置（最低點）時開始計時并計數(shù)“0”；由圖示秒表可知，分針示數(shù)為1min=60s，秒針示數(shù)為40.0s，則秒表示數(shù)為60s+40.0s=100.0s．
（3）A、從測定的6組數(shù)據(jù)中任意選取1組，用公式g=$\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$求出g作為測量值，誤差較大，不合理；故A錯誤．
B、擺長L與周期T間不是一次函數(shù)關(guān)系，不能求出L的平均值$\overline{L}$和T的平均值$\overline{T}$，用公式g=$\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$求出g作為測量值，做法不合理；故B錯誤．
C、用6組L、T值，用g=$\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$求出6個g，再求這6個g的平均值作為測量值，可以減小實驗誤差，做法合理；故C正確．
D、在坐標紙上作出T²-L圖象，從圖象中計算出圖線斜率K，根據(jù)g=$\frac{4{π}^{2}}{K}$求出g，應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)，減小了實驗誤差，做法合理；故D正確．
故選：CD．
故答案為：（1）C；（2）平衡；100.0；（3）CD．

點評 本題考查了實驗注意事項、秒表讀數(shù)、實驗數(shù)據(jù)處理，難度不大，掌握基礎(chǔ)知識即可正確解題；為減小實驗誤差，測周期時應(yīng)測N各周期的時間，然后求出平均值作為單擺的周期；處理實驗數(shù)據(jù)時應(yīng)求平均值或用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)．