Question

卡文迪許巧妙地利用扭秤裝置，第一次在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)出了萬(wàn)有引力恒量的數(shù)值，在他的實(shí)驗(yàn)裝置中，下列哪些措施是為了測(cè)量極小的引力而采取的？（　　）
①將測(cè)量力變?yōu)闇y(cè)量力矩
②使固定小球的質(zhì)量盡可能大些
③用鏡尺法顯示扭秤的偏轉(zhuǎn)情況
④把實(shí)驗(yàn)裝置放在恒溫箱內(nèi)．

A．①③

B．①②③

C．①③④

D．①②③④

Answer 1

分析：為測(cè)量石英絲極的扭轉(zhuǎn)角，實(shí)驗(yàn)采取了“微小量放大”．當(dāng)引進(jìn)m′時(shí)由于物體間引力作用，使石英絲極發(fā)生微小的扭轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)平面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致經(jīng)平面鏡反射過(guò)來(lái)的光線發(fā)生較大變化，得出轉(zhuǎn)動(dòng)的角度．列出石英絲極微小的扭轉(zhuǎn)力矩等于引力力矩的表達(dá)式，從而求出引力常量．

解答：解：實(shí)驗(yàn)裝置如圖．根據(jù)引力的力矩與石英絲的扭轉(zhuǎn)力矩平衡，得出引力的力矩，從而得到引力．故①正確．
由于引力常量G非常小，兩球的質(zhì)量之間的引力很小，固定小球的質(zhì)量增大，并不能使引力明顯增大，故②錯(cuò)誤．
為了測(cè)量石英絲極微小的扭轉(zhuǎn)角，該實(shí)驗(yàn)裝置中采取使“微小量放大”．利用平面鏡對(duì)光線的反射，來(lái)體現(xiàn)微小形變的．當(dāng)增大刻度尺與平面鏡的距離時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角度更明顯，采用鏡尺法顯示扭秤的偏轉(zhuǎn)情況；故③正確．
引力與溫度無(wú)關(guān)，溫度測(cè)量結(jié)果沒(méi)有影響，故④錯(cuò)誤．
故選：A．

點(diǎn)評(píng)：本題要知道卡文迪許扭秤裝置的原理，知道該實(shí)驗(yàn)巧妙地利用光的反射將因引力產(chǎn)生微小轉(zhuǎn)動(dòng)的角度放大，同時(shí)利用力矩平衡來(lái)解題，能拓寬學(xué)生的解題思路，提高解題能力．