Question

卡文迪许巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里测出了万有引力恒量的数值，在他的实验装置中，下列哪些措施是为了测量极小的引力而采取的？（　　）
①将测量力变为测量力矩
②使固定小球的质量尽可能大些
③用镜尺法显示扭秤的偏转情况
④把实验装置放在恒温箱内．

A．①③

B．①②③

C．①③④

D．①②③④

Answer 1

分析：为测量石英丝极的扭转角，实验采取了“微小量放大”．当引进m′时由于物体间引力作用，使石英丝极发生微小的扭转，从而带动平面镜转动，导致经平面镜反射过来的光线发生较大变化，得出转动的角度．列出石英丝极微小的扭转力矩等于引力力矩的表达式，从而求出引力常量．

解答：解：实验装置如图．根据引力的力矩与石英丝的扭转力矩平衡，得出引力的力矩，从而得到引力．故①正确．
由于引力常量G非常小，两球的质量之间的引力很小，固定小球的质量增大，并不能使引力明显增大，故②错误．
为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”．利用平面镜对光线的反射，来体现微小形变的．当增大刻度尺与平面镜的距离时，转动的角度更明显，采用镜尺法显示扭秤的偏转情况；故③正确．
引力与温度无关，温度测量结果没有影响，故④错误．
故选：A．

点评：本题要知道卡文迪许扭秤装置的原理，知道该实验巧妙地利用光的反射将因引力产生微小转动的角度放大，同时利用力矩平衡来解题，能拓宽学生的解题思路，提高解题能力．