第4節(jié)科學(xué)測量：用單擺測量重力加速度實驗?zāi)康模河脝螖[測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣葘嶒炂鞑模簬Э仔′撉蛞粋€，約1m長的線繩一條，鐵架臺、米尺、秒表、游標(biāo)卡尺；3(3)用刻度尺測量單擺的擺長(擺線靜止時從懸點到球心間的距離)．(4)把此單擺從平衡位置拉開一個角度，并使這個角小于等于5°，再釋放小球．當(dāng)擺球擺動穩(wěn)定以后，過最低點位置時，用秒表開始計時，測量單擺全振動30次(或50次)的時間，求出一次全振動的時間，即單擺的振動周期．(5)改變擺長，反復(fù)測量幾次，將數(shù)據(jù)填入表格．實驗步驟：

①做單擺：取約1米長的線繩穿過帶孔的小鋼球，并打一個比小孔大一些的結(jié)，然后拴在桌邊的支架上。②用米尺量出懸線長l，準(zhǔn)確到毫米，用游標(biāo)卡尺測擺球直徑，算出半徑r，也準(zhǔn)確到毫米，則擺長為l+r（注意懸線長即擺繩長的量法）。③把單擺從平衡位置拉開一個角度放開它，用秒表測量單擺完成30次全振動（或50次）所用的時間，求出完成一次全振動所需要的時間，這個平均時間就是單擺的周期。反復(fù)測量三次，再算出測得周期數(shù)值的平均值。④把測得的周期（用平均值）和擺長的數(shù)值代入公式，求出重力加速度g的值來。注意：(1)選擇材料時應(yīng)選擇細(xì)而不易伸長的線，長度一般為1m左右．小球應(yīng)選用質(zhì)量大、體積小的金屬球．(2)擺動時控制擺線偏離豎直方向的角度應(yīng)很小．(3)擺球擺動時，要使之保持在同一個豎直平面內(nèi)，不要形成圓錐擺．(4)計算單擺的振動次數(shù)時，應(yīng)以擺球通過最低點位置時開始計時，以擺球從同一方向通過最低點時計數(shù)，要多測幾次(如30次或50次)全振動的時間，并用取平均值的辦法求周期．【例】將一單擺裝置豎直懸掛于某一深度為h(未知)且開口向下的小筒中(單擺的下部分露于筒外)，如圖甲所示，將懸線拉離平衡位置一個小角度后由靜止釋放，設(shè)單擺擺動過程中懸線不會碰到筒壁，如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒的下端口到擺球球心的距離L，并通過改變L而測出對應(yīng)的擺動周期T，再以T2為縱軸、L為橫軸作出函數(shù)關(guān)系圖象，那么就可以通過此圖象得出小筒的深度h和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭.(2)如果實驗中所得到的T2－L關(guān)系圖象如圖乙所示，那么真正的圖象應(yīng)該是a、b、c中的________．(3)由圖象可知，小筒的深度h＝________m；當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝________m/s2.(3)將T2＝0，L＝－30cm代入上式可得h＝30cm＝0.3m將T2＝1.20s2，L＝0代入上式可求得g＝π2≈9.86m/s2.答案(1)A

(2)a

(3)0.3

9.861、某同學(xué)測定的g的數(shù)值比當(dāng)?shù)毓J(rèn)值大，造成的原因可能是

。

①擺球質(zhì)量太大了；②擺長太長了；③擺角太大了（擺角仍小于10°）；④量擺長時從懸點量到球的最下端；⑤計算擺長時忘記把小球半徑加進(jìn)去；⑥擺球不是在豎直平面內(nèi)做簡諧振動，而是做圓錐擺運動；⑦計算周期時，將（n-1）次全振動誤記為n次全振動；2、為了提高周期的測量精度，下列哪些做法是可取的？

A、用秒表直接測量一次全振動的時間；B、用秒表測30至50次人振動的時間，計算出平均周期；C、在平衡位置啟動秒表和結(jié)束計時；D、在最大位移處啟動秒表和結(jié)束計時；E、用秒表測100次全振動時間，計算平均周期；F、在平衡位置啟動秒表