Question

（2006?四川）（1）在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，①測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，若正確測(cè)出懸線長(zhǎng)l和擺球直徑d，則擺長(zhǎng)為

l+

d

2

；②測(cè)周期時(shí)，當(dāng)擺球經(jīng)過(guò)

平衡

位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)并計(jì)數(shù)l次，測(cè)出經(jīng)過(guò)該位置N次（約60～100次）的時(shí)間為t，則周期為

2t

N-1

．此外，請(qǐng)你從下列器材中選用所需器材，再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，粗略測(cè)出重力加速度g，并參照示例填寫(xiě)下表（示例的方法不能再用）．
A．天平；B．刻度尺；C．彈簧秤；D．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；E．帶夾子的重錘；
F．紙帶；G．導(dǎo)線若干；H．鐵架臺(tái)；I．低壓交流電源；J．低壓直流電源；
K．小車(chē)；L．螺旋測(cè)微器；M．斜面（高度可調(diào)，粗糙程度均勻）．

	所選器材（只填器材序號(hào)）	簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)方法（不要求寫(xiě)出具體步驟）
示例	B、D、E、F、G、H、I	安裝儀器，接通電源，讓紙帶隨重錘豎直下落．用刻度尺測(cè)出所需數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)果．
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

（2）在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度和直徑．現(xiàn)用最小分度為1mm的米尺測(cè)量金屬絲長(zhǎng)度，圖中箭頭所指位置是拉直的金屬絲兩端在米尺上相對(duì)應(yīng)的位置，測(cè)得的金屬絲長(zhǎng)度為

972.0

mm．在測(cè)量金屬絲直徑時(shí)，如果受條件限制，身邊只有米尺1把和圓柱形鉛筆1支．如何較準(zhǔn)確地測(cè)量金屬絲的直徑？請(qǐng)簡(jiǎn)述測(cè)量方法：

Answer 1

分析：（1）擺長(zhǎng)等于擺線的長(zhǎng)度加上擺球的半徑．經(jīng)過(guò)平衡位置速度最大，計(jì)時(shí)誤差最�。�完成一次全振動(dòng)的時(shí)間為一個(gè)周期，一個(gè)周期內(nèi)兩次經(jīng)過(guò)平衡位置．
示例通過(guò)自由落體求出重力加度，還可以用彈簧稱(chēng)稱(chēng)出物體的重力，可得出重力加速度．還可以通過(guò)小車(chē)在斜面上運(yùn)動(dòng)，通過(guò)紙帶求出加速度，改變斜面高度，再次測(cè)出加速度，通過(guò)牛頓第二定律求重力加速度．
（2）刻度尺的讀數(shù)要估讀，即讀到最小刻度的下一位．可以通過(guò)累計(jì)法測(cè)量金屬絲的直徑，即在鉛筆上緊密排繞金屬絲N匝，用米尺量出該N匝金屬絲的寬度D，根據(jù)d=

D

N

，求出直徑．

解答：解：（1）①單擺的長(zhǎng)度等于擺線的長(zhǎng)度加上擺球的半徑，即l+

d

2

．②擺球經(jīng)過(guò)平衡位置速度最大，此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)誤差較�。�通過(guò)單擺在一個(gè)周期內(nèi)兩次經(jīng)過(guò)平衡位置，求出周期．
   實(shí)驗(yàn)方法如表格：

	所選器材	簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)方法
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)	A、C、E	用彈簧秤稱(chēng)出帶夾子重錘的重力大小G，再用天平測(cè)出其質(zhì)量m，則g=G/m．
或 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)	B、D、F、G、I、K、M	安裝儀器，接通電源，讓紙帶隨小車(chē)一起沿斜面下滑．用刻度尺測(cè)出所需數(shù)據(jù)．改變斜面高度再測(cè)一次．利用兩次數(shù)據(jù)，由牛頓第二定律算出結(jié)果．

（2）①刻度尺要估讀到最小刻度的下一位為：972.0mm．②在鉛筆上緊密排繞金屬絲N匝，用米尺量出該N匝金屬絲的寬度D，由此可以計(jì)算得出金屬絲的平均直徑為D/N．
故本題答案為：
①l+

d

2

； ②平衡；

2t

N-1

；

	所選器材	簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)方法
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)	A、C、E	用彈簧秤稱(chēng)出帶夾子重錘的重力大小G，再用天平測(cè)出其質(zhì)量m，則g=G/m．
或 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)	B、D、F、G、I、K、M	安裝儀器，接通電源，讓紙帶隨小車(chē)一起沿斜面下滑．用刻度尺測(cè)出所需數(shù)據(jù)．改變斜面高度再測(cè)一次．利用兩次數(shù)據(jù)，由牛頓第二定律算出結(jié)果．

（1）①972.0 mm
②在鉛筆上緊密排繞金屬絲N匝，用米尺量出該N匝金屬絲的寬度D，由此可以計(jì)算得出金屬絲的平均直徑為D/N

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道測(cè)量重力加速度的不同方法，以及知道擺長(zhǎng)等于擺線的長(zhǎng)度加上擺球的半徑，從平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)誤差最�。�