Question

5．（1）在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，小鑫同學用圖1中甲、乙兩種儀器中的一種正確測得金屬球的直徑d=2.266cm，此測量數(shù)據(jù)是選用了儀器乙（選填“甲”或“乙”）測量得到的，儀器乙的名稱是螺旋測微器．

（2）小鑫同學用圖2所示的裝置進行實驗，圖2丙、丁兩圖是從不同角度對該裝置拍攝所得的效果圖，丙圖為擺球靜止在平衡位置的情境，丁圖為擺球振動過程中某一時刻的情境．請指出該同學的實驗裝置或實驗操作中不當之處：細線不能繞在鐵桿上或懸掛不固定、擺角太大、擺線太短（寫出一點即可）．
（3）在該實驗中，正確測得單擺的擺線長為L，振動的周期為T，可由g=$\frac{4{π}^{2}（L+\fractmvznyy{2}）}{{T}^{2}}$計算出當?shù)氐闹亓�加速度值�?br />（4）在下列所給的器材中，選出本實驗不需要的器材（填寫器材前的編號即可）B、F、H．
A．帶架子的鐵架臺；
B．打點計時器；
C．帶小孔的實心鐵球；
D．秒表；
E．長約1m的細線；
F．規(guī)格完全相同的橡皮條；
G．帶毫米刻度的米尺；
H．天平．

Answer 1

分析 （1）將給出的數(shù)據(jù)域游標卡尺域螺旋測微器的最小分度比較，確定是哪一個的測量結果；
（2）單擺的懸點要固定，擺角不能太大；
（3）根據(jù)單擺的周期公式變形后求解重力加速度表達式；
（4）在用單擺測定重力加速度為了提高精度，擺線要長些，擺球選擇質量大體積小的鋼球．

解答 解：（1）圖甲若是50分度的游標卡尺，最小分度是0.02mm，而螺旋測微器的最小分度是0.001mm，小球的讀數(shù)是d=2.266cm=22.66mm；符合游標卡尺的讀數(shù)，不符合螺旋測微器的讀數(shù)的精確度．故此測量數(shù)據(jù)是選用了儀器甲；
儀器乙的名稱是螺旋測微器；
（2）要使小球做單擺運動，則擺角不能太大，擺線也不能太小，細線不能繞在鐵桿上或懸掛不固定；
（3）根據(jù)單擺的周期公式得：T=$2π\(zhòng)sqrt{\frac{L+\fractsgehfi{2}}{g}}$，解得：g=$\frac{4{π}^{2}（L+\frac4g9g4wb{2}）}{{T}^{2}}$；
（4）為了減小空氣阻力的影響，擺球選擇質量大體積小的帶小孔的實心鋼球．擺球應選C，不需要B，
要測量時間，來測量周期，故需要D．
為便于測量周期和減小空氣阻力，細線長短適當，細線應選E，不需要F，
此外還要知道擺長的實際長度，需要G，此實驗需要支架，選擇A．不需要測量質量，所以不需要天平H．
所以不需要的是：B、F、H；
故答案為：（1）乙，螺旋測微器；
（2）細線不能繞在鐵桿上或懸掛不固定、擺角太大、擺線太短；
（3）$\frac{4{π}^{2}（L+\fracpthlzyc{2}）}{{T}^{2}}$；
（4）B、F、H．

點評 該題考查測量數(shù)據(jù)與測量工具的選擇之間的關系，這是實驗的基本要求之一，要會根據(jù)測量數(shù)據(jù) 的最小精度判定測量的工具；
解決本題的關鍵掌握實驗的原理，知道單擺測定重力加速度的方法和注意事項，懂得如何根據(jù)原理選擇實驗器材，分析實驗誤差．