Question

17．（1）在利用單擺測定重力加速度的試驗中，若測得的g值偏大，可能的原因是BC．
A．直接將擺線長作為擺長
B．以擺線長、小球的直徑之和作為擺長
C．測量周期時，把n個振動誤認為（n+1）個全振動
D．測量周期時，把n個振動誤認為（n-1）個全振動
（2）實驗中秒表的示數(shù)如圖1所示為99.5 s．
（3）該同學經測量得到6組擺長L和對應的周期T，畫出T²-L圖象，在圖線上選取a、b兩個點，坐標如圖2所示．利用圖象計算出當?shù)刂亓�加速度的表達式g=$\frac{4{π}^{2}（{L}_-{L}_{a}）}{{{T}_}^{2}-{{T}_{a}}^{2}}$．處理完數(shù)據(jù)后，該同學發(fā)現(xiàn)在計算擺長時將線長、小球的直徑之和作為擺長，這樣不會（選填“會”或“不會”）影響重力加速度的計算．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)單擺的周期公式得出重力加速度的表達式，通過擺長和周期的測量誤差分析重力加速度的誤差．
（2）秒表的讀數(shù)等于小盤讀數(shù)加上大盤讀數(shù)．
（3）根據(jù)單擺的周期公式得出T²-L的表達式，通過表達式，結合圖線的斜率進行求解．

解答 解：（1）根據(jù)T=$2π\(zhòng)sqrt{\frac{l}{g}}$知，g=$\frac{4{π}^{2}l}{{T}^{2}}$，
A、直接將擺線長作為擺長，則擺長的測量值偏小，導致重力加速度的測量值偏小，故A錯誤．
B、以擺線長、小球的直徑之和作為擺長，則擺長的測量值偏大，導致重力加速度的測量值偏大，故B正確．
C、測量周期時，把n個振動誤認為（n+1）個全振動，則周期的測量值偏小，導致重力加速度的測量值偏大，故C正確．
D、測量周期時，把n個振動誤認為（n-1）個全振動，則周期的測量值偏大，導致重力加速度的測量值偏小，故D錯誤．
故選：BC．
（2）秒表的小盤讀數(shù)為90s，大盤讀數(shù)為9.5s，則秒表的讀數(shù)為99.5s．
（3）根據(jù)T=$2π\(zhòng)sqrt{\frac{L}{g}}$得：${T}^{2}=4{π}^{2}\frac{L}{g}$，
則斜率k=$\frac{4{π}^{2}}{g}=\frac{{{T}_}^{2}-{{T}_{a}}^{2}}{{L}_-{L}_{a}}$，解得：g=$\frac{4{π}^{2}（{L}_-{L}_{a}）}{{{T}_}^{2}-{{T}_{a}}^{2}}$．
根據(jù)數(shù)學知識，在計算擺長時用的是擺線長度而未計入小球的半徑，這樣不影響重力加速度的計算．
故答案為；（1）BC，（2）99.5，（3）$\frac{4{π}^{2}（{L}_-{L}_{a}）}{{{T}_}^{2}-{{T}_{a}}^{2}}$，不會．

點評 本題的關鍵由單擺的周期公式變形，得到T²與L的關系式得到圖象斜率的物理意義，再分析實驗產生的誤差．