Question

8．在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中
（1）某同學(xué)按如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，甲乙兩圖是從不同角度對(duì)同一裝置拍攝所得的效果圖，甲圖為擺球靜止在平衡位置的情形，乙圖為擺球振動(dòng)過程中某一時(shí)刻的情形，請(qǐng)指出該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置或?qū)嶒?yàn)操作中不妥之處：（寫出一個(gè)即可）擺角太大．
（2）在該實(shí)驗(yàn)中，如果用正確的方法測(cè)得單擺的擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，振動(dòng)的周期為T，由此可推算出重力加速度的表達(dá)式g=$g=\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$．
（3）為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量小，下列器材中不需要的有B、F、H．
A、帶夾子的鐵架臺(tái)，B、帶小孔的實(shí)心木球，C、帶小孔的實(shí)心鐵球，D、秒表，E、長(zhǎng)約1m的細(xì)線，F(xiàn)、長(zhǎng)約10cm的細(xì)線，G、帶毫米刻度的米尺，H、天平．

Answer 1

分析 （1）單擺的懸點(diǎn)要固定，擺角不能太大；
（2）根據(jù)單擺的周期公式變形后求解重力加速度表達(dá)式；
（3）在用單擺測(cè)定重力加速度為了提高精度，擺線要長(zhǎng)些，擺球選擇質(zhì)量大體積小的鋼球．

解答 解：（1）要使小球做單擺運(yùn)動(dòng)，則擺角不能太大，擺線也不能太小，
（2）根據(jù)單擺的周期公式得：T=$2π\(zhòng)sqrt{\frac{L}{g}}$，解得：$g=\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$；
（3）為了減小空氣阻力的影響，擺球選擇質(zhì)量大體積小的帶小孔的實(shí)心鋼球．?dāng)[球應(yīng)選C，不需要B，
要測(cè)量時(shí)間，來測(cè)量周期，故需要D．
為便于測(cè)量周期和減小空氣阻力，細(xì)線長(zhǎng)短適當(dāng)，細(xì)線應(yīng)選E，不需要F，
此外還要知道擺長(zhǎng)的實(shí)際長(zhǎng)度，需要G，此實(shí)驗(yàn)需要支架，選擇A．不需要測(cè)量質(zhì)量，所以不需要天平H．
所以不需要的是：B、F、H 
故答案為：（1）擺角太大；（2）$g=\frac{{4{π^2}L}}{T^2}$；（3）B、F、H

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握實(shí)驗(yàn)的原理，知道單擺測(cè)定重力加速度的方法和注意事項(xiàng)，懂得如何根據(jù)原理選擇實(shí)驗(yàn)器材，分析實(shí)驗(yàn)誤差．