Question

18．在《用單擺測量重力加速度》實驗中，某小組同學(xué)用雙線擺來測量重力加速度，實驗裝置如圖甲所示，當(dāng)小球前后做小角度擺動時，小球做單擺運動．

①該小組用20分度游標(biāo)卡尺測量擺球直徑，示數(shù)如圖乙所示，則測得擺球的直徑D=20.30mm；用秒表測量出完成n=80全振動所用的時間，示數(shù)如圖丙所示，則測得雙線擺的周期T=2.10s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
②請列舉一個用雙線擺測量重力加速度優(yōu)點避免小球做圓錐擺．

Answer 1

分析 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)找對齊的一個不估讀）；秒表的讀數(shù)等于小盤讀數(shù)加上大盤讀數(shù)．
根據(jù)單擺的周期公式得出重力加速度的大小與擺長有關(guān)，因此雙線擺，從而確定擺長，防止出現(xiàn)圓錐擺．

解答 解：①游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為20mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×6mm=0.305mm，則最終讀數(shù)為20.30mm．
秒表的讀數(shù)為t=120s+48.0s=168.0s．則T=$\frac{t}{N}$=$\frac{168}{80}$=2.10s；
②根據(jù)T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$得，可知，雙線擺在擺動過程中，擺長是固定的，從而避免小球做圓錐擺現(xiàn)象；
故答案為：①20.30；②2.10；③避免小球做圓錐擺．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法和秒表的讀數(shù)方法，掌握單擺的周期公式，會通過周期和擺長的測量誤差分析重力加速度的誤差．