某同學在家裡做用單擺測定重力加速度的實驗,但沒有合適的擺球,他找到了一塊大小為3cm左右,外形不規則的小石塊代...

問題詳情：

某同學在家裡做用單擺測定重力加速度的實驗,但沒有合適的擺球,他找到了一塊大小為3 cm左右,外形不規則的小石塊代替小球,他設計的實驗步驟是:

A.將石塊用**極小的細尼龍線繫好,結點為M,將尼龍線的上端固定於O點.

B.用刻度尺測量OM間尼龍線的長度L作為擺長.

C.將石塊拉開一個大約θ=30°的角度,然後由靜止釋放.

D.從擺球擺到最高點時開始計時,測出30次全振動的總時間t,由T=得出週期.

E.改變OM間尼龍線的長度再做幾次實驗,記下相應的L和T.

F.求出多次實驗中測得的物理量的平均值作為計算時使用的資料,代入公式求出重力加速度g.

(1)你認為該同學以上實驗步驟中有重大錯誤的步驟　　　　(填寫實驗步驟前的“字母”). 

(2)該同學用OM的長作為擺長,這樣做引起的系統誤差將使重力加速度的測量值比真實值偏大還是偏小?　　　　.你認為用什麼方法可以解決擺長無法準確測量的困難? 

【回答】

解析:(1)選項B中擺長應從懸點到小石塊的重心的長度;選項C中擺角太大,不能看做簡諧運動;選項D中測量時間時應從單擺擺到最低點開始計時;選項F中必須先分別求出各組L和T值對應的g,再取所求得的各個g的平均值.

(2)根據g=,擺長取值小,所以測得的重力加速度偏小.設兩次實驗中擺線長分別為L1、L2,對應的週期分別為T1、T2,石塊重心到M點的距離為x,由T1=2π和T2=2π可解得g=.

*:(1)BCDF　(2)偏小　見解析

知識點：專題十三 中學物理實驗

題型：實驗,探究題