Question

（2009?楊浦區(qū)模擬）在用單擺測重力加速度的實(shí)驗(yàn)中：
（1）應(yīng)注意，實(shí)驗(yàn)時(shí)必須控制擺角在

5°或10°

內(nèi)，并且要讓單擺在

同一豎直平面

內(nèi)擺動(dòng)．
（2）測量單擺周期時(shí)，等單擺自由振動(dòng)幾次之后，從擺球經(jīng)過

最低

位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，因?yàn)檫@時(shí)擺球的速度

最大

，可以減少誤差．
（3）某同學(xué)測出不同擺長時(shí)對(duì)應(yīng)的周期T，作出L-T²圖線，如圖所示，再利用圖線上任意兩點(diǎn)A、B的坐標(biāo)（x₁，y₁）、（x₂，y₂），可求得g=

4π2?

y2-y1

x2-x1

．
（4）若該同學(xué)測擺長時(shí)漏加了小球半徑，而其他測量、計(jì)算均無誤，也不考慮實(shí)驗(yàn)誤差，則以上方法得的g值和真實(shí)值相比是

不變

的（“偏大”“偏小”或“不變”）．

Answer 1

分析：（1）單擺模型是一種理想化的模型，只有在擺動(dòng)角度小于5°（或10°）的范圍內(nèi)，其運(yùn)動(dòng)才近似為簡諧運(yùn)動(dòng)，同時(shí)要注意不能做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，否則誤差較大；
（2）測量周期要盡量減小偶然誤差，應(yīng)該從擺球經(jīng)過最低位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，因?yàn)檫@時(shí)擺球的速度最大可以減少誤差；
（3）用圖想法可以減小實(shí)驗(yàn)誤差，而且圖象直觀形象，便于數(shù)據(jù)處理；
（4）漏加了小球半徑后，直線的斜率不變，故不影響最后結(jié)果．

解答：解：（1）單擺模型是一種理想化的模型，只有在擺動(dòng)角度小于5°（或10°）的范圍內(nèi)，其運(yùn)動(dòng)才近似為簡諧運(yùn)動(dòng)，同時(shí)要注意不能做圓錐擺運(yùn)動(dòng)
故答案為：5°或10°，同一豎直平面．
（2）測量周期要盡量減小偶然誤差，應(yīng)該從擺球經(jīng)過最低位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，因?yàn)檫@時(shí)擺球的速度最大可以減少誤差
故答案為：最低，最大．
（3）由周期公式T=2π

L g

，可得
L=

g

4π2

T²
代入數(shù)據(jù)可得
g=4π2?

y2-y1

x2-x1

故答案為4π2?

y2-y1

x2-x1

．
（4）通過第（3）問的結(jié)論可以知道，漏加了小球半徑后（y₂-y₁）不變，故不影響最后結(jié)果
故答案為：不變．

點(diǎn)評(píng)：用單擺測重力加速度是一種簡單且便于操作的方法，要注意盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，擺動(dòng)角度要小，數(shù)據(jù)處理盡量用圖象法．