Question

4．如圖1所示，某同學(xué)在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，他找到了一個(gè)直徑約為1cm左右的均勻金屬球，他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．將金屬球用一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)線系好，結(jié)點(diǎn)為M，將線的上端固定于O點(diǎn)；
B．用刻度尺測(cè)量出OM間細(xì)線的長(zhǎng)度L作為擺長(zhǎng)；
C．將金屬球拉開(kāi)一個(gè)小角度（小于5°），然后由靜止釋放；
D．從擺球擺到最高點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)量出小球完成30次全振動(dòng)的總時(shí)間t，
由T=$\frac{t}{30}$得出周期T；
E．改變OM間細(xì)線的長(zhǎng)度再做幾次實(shí)驗(yàn)，記下相應(yīng)的L和T；
F．求出多次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的L和T的平均值作為計(jì)算時(shí)使用的數(shù)據(jù)，代入公式T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$，求出重力加速度g，則：
（1）你認(rèn)為該同學(xué)在以上的實(shí)驗(yàn)步驟中，存在有錯(cuò)誤或不妥的是：步驟BDF （填序號(hào)）
（2）如圖2所示，是在該次實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)得小球直徑的示意圖，由圖可知，小球的直徑為0.608mm．

Answer 1

分析 （1）擺長(zhǎng)等于懸點(diǎn)到大理石塊的質(zhì)心的距離；單擺在擺角較小時(shí)（小于5°）可看成簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；在最低點(diǎn)速度最大，此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)誤差最��；不能通過(guò)測(cè)得物理量的平均值作為計(jì)算時(shí)使用的數(shù)據(jù)，應(yīng)根據(jù)各組數(shù)據(jù)求出重力加速度，再求平均值；
（2）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀．

解答 解：（1）擺長(zhǎng)是擺線長(zhǎng)度與擺球半徑之和，故B錯(cuò)誤；
為方便、準(zhǔn)確的測(cè)量時(shí)間，應(yīng)從小球擺通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)出30次全振動(dòng)的總時(shí)間t，故D錯(cuò)誤；
必須先分別求和各組L和T值對(duì)應(yīng)的g，再取所求得的各個(gè)g的平均值，故F錯(cuò)誤；故錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)步驟是BDF．
（2）螺旋測(cè)微器的固定刻度為0.5mm，可動(dòng)刻度為10.8×0.01mm=0.108mm，所以最終讀數(shù)為0.5mm+0.108mm=0.608mm；
故答案為：（1）BDF；（2）0.608．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握單擺的周期公式T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$，會(huì)用單擺的周期公式測(cè)得重力加速度對(duì)于基本測(cè)量?jī)x器如游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器等要了解其原理，要能正確使用這些基本儀器進(jìn)行有關(guān)測(cè)量．