Question

【題目】在“用單擺測定重力加速度”的實驗中：

可供選擇的實驗器材如下：

（A）鐵架臺（B）長約0.1m的尼龍絲線（C）長約1m的尼龍絲線（D）直徑約1cm過圓心有一小孔的鋼球（E）直徑約1cm過圓心有一小孔的木球（F）鐵夾（G）秒表（H）天平（I）游標卡尺

（1）實驗中應選哪些器材_____．

A．（ACDFGI）B．（ABDFGI）C．（ACEFGI）D．（ACDFGHI）

（2）還應補上的器材是_____．

（3）某同學的操作步驟為：

a．取一根細線，下端系住直徑為d的金屬小球，上端固定在鐵架臺上；

b．用米尺量得細線長充好1；

c．在擺線偏離豎直方向5°位置釋放小球；

d．用秒表記錄小球完成n次全振動的總時間t，得到周期T＝t/n；

e．用公式g＝計算重力加速度．

（4）已知單擺在任意擺角θ時的周期公式可近似為，式中T0為擺角θ趨近于0°時的周期，a為常數．為了用圖象法驗證該關系式，需要測量的物理量有_____；若某同學在實驗中得到了如圖所示的圖線，則圖象中的橫軸表示_____．圖線與縱軸交點為_____．

Answer 1

【答案】A 毫米刻度的米尺 測出不同的擺角θ，及所對應的周期T′ T′

【解析】

（1）（2）在用單擺測定重力加速度為了提高精度，減小空氣阻力的影響，擺線要細而長些，擺球選擇質量大體積小的，拉離平衡位置的角度不能太大，測30﹣50次全振動的時間，去求單擺的周期，才能根據單擺的周期公式T＝2π變形后求解重力加速度．根據實驗原理選擇器材．

（4）根據題意求出圖象的函數表達式，然后分析答題．

（1）為了減小空氣阻力的影響，應選擇質量大體積小的擺球，擺球應選D；擺線選擇較細且結實的線為便于測量周期和減小空氣阻力，細線長短適當，選約為1m的細線，擺線應選C；計時工具應盡量精確，選擇秒表G；應用刻度尺測量擺線的長度，用游標卡尺測擺球的直徑，此外還需要鐵架臺與鐵夾，需要的實驗器材為：ACDFGI，故選A；

（2）測擺線的長度需要用毫米刻度尺，故此外還需要毫米刻度尺．

（4）為了用圖象法驗證 ，則要測出不同的擺角θ，以及所對應的周期T′．實驗中得到的線性圖線，根據得：，是一次函數關系．所以圖象中的橫軸表示T′，圖線與縱軸的交點為．