Question

10．小杨同学利用假期去参观北大物理实验室，并利用“单摆测量当地重力加速度”，请帮忙完成下列问题：
（1）用米尺测量出摆线长为92.40cm，用游标卡尺测量出小球的直径如图所示，直径为13.55mm，将摆线长加小球半径得到单摆摆长．
（2）用秒表测量单摆的周期．当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=1，单摆每经过最低点记一次数，当数到n=61时秒表的示数为58.5s，该单摆的周期是T=1.95s．
（3）测量出多组周期T、摆场l的数值后，画出T²-l图线，此图线斜率的物理意义是$\frac{4{π}^{2}}{g}$．

Answer 1

分析 （1）游标卡尺的读数先读主尺，再读游标尺，两者相加为球的直径．
（2）根据T=$\frac{t}{n}$求周期．
（3）根据单摆的周期公式和数学知识得到重力加速度与T²-L图象斜率的关系．

解答 解：（1）主尺读数为：1.3cm=13mm；游标尺读数为：11×0.05mm=0.55mm，故球直径为：13mm+0.55mm=13.55mm；
（2）由单摆全振动的次数为N=$\frac{61-1}{2}$=30次，秒表读数为t=58.5s，该单摆的周期是T=$\frac{t}{N}=\frac{58.5}{30}$=1.95s
（3）由周期公式T=2π$\sqrt{\frac{L}{g}}$，可得
 T²=$\frac{4{π}^{2}}{g}$L可知，T²-l图线斜率k=$\frac{4{π}^{2}}{g}$．
故答案为：（1）13.55；（2）1.95；（3）$\frac{4{π}^{2}}{g}$

点评 常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础．掌握单摆的周期公式，从而求解加速度，摆长、周期等物理量之间的关系．