Question

12．在“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）用秒表測(cè)出N次全振動(dòng)的時(shí)間t 如圖秒表所示，則t=100.2s；
（2）如果實(shí)驗(yàn)測(cè)得的g值偏小，可能的原因是C．
A．測(cè)擺線長(zhǎng)時(shí)擺線拉得過(guò)緊
B．開(kāi)始計(jì)時(shí)，秒表過(guò)遲按下
C．?dāng)[線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了
（3）考慮到單擺振動(dòng)時(shí)空氣浮力的影響后，同學(xué)甲說(shuō)：“因?yàn)榭諝飧×εc擺球重力方向相反，它對(duì)球的作用相當(dāng)于重力加速度變小，因此振動(dòng)周期變大．”同學(xué)乙說(shuō)：“浮
力對(duì)擺球的影響好像用一個(gè)輕一些的擺球做實(shí)驗(yàn)，因此振動(dòng)周期不變”，這兩個(gè)同學(xué)說(shuō)法中A．
A．甲正確      B．乙正確      C．兩同學(xué)的說(shuō)法都錯(cuò)誤．

Answer 1

分析 （1）秒表先讀分針讀數(shù)，再讀秒針讀數(shù)，兩者相加．
（2）由T=2π$2π\(zhòng)sqrt{\frac{L}{g}}$可知，還需測(cè)量懸掛點(diǎn)到小球頂端的距離l；明確單擺的有效長(zhǎng)度，代入公式，從而可求加速度g，根據(jù)g的表達(dá)式可確定誤差原因；
（3））考慮到空氣浮力，可以用等效場(chǎng)的觀點(diǎn)解釋．

解答 解：（1）由圖所示秒表可知，分針示數(shù)是1.5min=90s，
秒針示數(shù)10.2s，秒表示數(shù)90s+10.2s=100.2s；
（2）根據(jù)T=$2π\(zhòng)sqrt{\frac{L}{g}}$得：
g=$\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$
A、測(cè)擺線長(zhǎng)時(shí)擺線拉得過(guò)緊，使得擺長(zhǎng)的測(cè)量值偏大，則測(cè)得的重力加速度偏大．故A錯(cuò)誤．
B、實(shí)驗(yàn)中開(kāi)始計(jì)時(shí)，秒表過(guò)遲按下，則測(cè)得周期偏小，所以測(cè)得的重力加速度偏大．故B錯(cuò)誤．
C、擺動(dòng)后出現(xiàn)松動(dòng)，知擺長(zhǎng)的測(cè)量值偏小，則測(cè)得的重力加速度偏�。�故C正確．
故選：C
（3）考慮到單擺振動(dòng)時(shí)空氣浮力的影響后，物體不只受重力了，加速度也不是重力加速度，實(shí)際加速度要減小，因此振動(dòng)周期變大，甲同學(xué)說(shuō)法正確，故A正確；
故選：A
故答案為：（1）100.2；（2）C；（3）A

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．同時(shí)一定要記住，單擺測(cè)量時(shí)間的計(jì)時(shí)起點(diǎn)是平衡位置，這一點(diǎn)很重要．