Question

在“用單擺測定重力加速度”的實驗中：
（1）為了利用單擺較準確地測出重力加速度，可選用的器材為

B

A．20cm長的結實的細線、小木球、秒表、米尺、鐵架臺
B．100cm長的結實的細線、小鋼球、秒表、米尺、鐵架臺
C．100cm長的結實的細線、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、鐵架臺
D．100cm長的結實的細線、大鋼球、大掛鐘、米尺、鐵架臺
（2）為了減小測量周期的誤差，擺球應在經過最

低

（填“高”或“低”）點的位置時開始計時，并用秒表測量單擺完成多次全振動所用的時間求出周期．
（3）用十分度的游標卡尺測量擺球直徑的結果如圖所示，則小球的直徑為

20.2

mm．
（4）增大單擺簡諧振動周期的方法是

A

．
A．加大擺長  B．加大擺角      C．加大擺球質量D．減小擺球質量
（5）若用L表示擺長，單擺完成20次全振動所用時間為t，那么重力加速度的表達式為g=

1600π2L

t2

．

Answer 1

分析：（1）根據實驗要求，擺長1m左右，體積較小的實心金屬球，測量周期用秒表；
（2）在擺球經過最低點時開始計時，產生的時間誤差較小；
（3）考查游標卡尺和秒表的讀數：先讀主尺（只讀整數），再加上游標尺（格數乘以分度分之一，格數找對齊的一個不估讀）；
（4）根據周期公式即可解答；
（5）根據單擺周期公式T=2π

L g

即可求解．

解答：解：（1）根據實驗要求，擺長1m左右，用米尺測量，體積較小的實心金屬球，選小鋼球，測量周期用秒表，故選B；
（2）擺球經過最低點時速度最大，此時開始計時誤差較小．
（3）直徑：主尺：2.0cm，游標尺對齊格數：2個格，讀數：2×

1

10

=0.200mm=0.020cm，所以直徑為：2.0+0.020=2.020cm=20.20mm
（4）根據單擺周期公式T=2π

L g

可知周期只與擺長有關，要增大單擺簡諧振動周期，可以加大擺長，故選A
（5）單擺完成20次全振動所用時間為t，所以T=

t

20

，根據單擺周期公式T=2π

L g

得：g=

4π2L

T2

=

1600π2L

t2

．
故答案為：（1）B；（2）低；（3）20.20；（4）A；（5）

1600π2L

t2

點評：常用儀器的讀數要掌握，這是物理實驗的基礎．掌握單擺的周期公式，從而求解加速度，擺長、周期等物理量之間的關系．單擺的周期采用累積法測量可減小誤差．對于測量誤差可根據實驗原理進行分析．