Question

在“探究單擺周期與擺長的關系”實驗中：
①有兩位同學用游標卡尺測量小球的直徑如圖A、B所示．測量方法正確的是

A

（選填“A”或“B”）．

②圖C是用游標卡尺正確測量擺球直徑的放大圖，讀數為

20.2

mm；
③該同學又用時間傳感器代替了秒表做“用單擺測定重力加速度”的實驗，他的設計如圖甲所示：長為L的擺線一端固定在鐵架臺上，另一端連接一質量為m，半徑為r的小球，在擺線上緊臨小球套有一小段輕細擋光管，當單擺擺動到平衡位置時，擋光管就能擋住從光源A正對光敏電阻R₁發出的細光束，信號處理系統就能形成一個電壓信號，如圖乙所示，R₂為定值電阻．R₁兩端電壓U與時間t的關系如圖乙所示，則用此裝置測得的重力加速度表達式為

π2(l+r)

T02

．

Answer 1

分析：①用游標卡尺測量小球的直徑，應將小球卡在外爪的刀口上．
②游標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數，不需估讀．
③由單擺周期公式，求出重力加速度的表達式，根據重力加速度的表達式求解．

解答：解：①用游標卡尺測量小球的直徑，應將小球卡在外爪的刀口上．故A正確．
②游標卡尺的主尺讀數為20mm，游標尺上第2個刻度與主尺上某一刻度對齊，故其讀數為0.1×2mm=0.2mm，
所以最終讀數為：20mm+0.2mm=20.2mm；
③根據圖象可知小球的周期是2T₀
根據單擺的周期公式T=2π

l g

，得：g=

4π2l

T2

所以此裝置測得的重力加速度表達式為：g=

π2(l+r)

T02

故答案為：①A；②20.2；③

π2(l+r)

T02

點評：解決本題的關鍵掌握游標卡尺的讀數方法，游標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數；掌握單擺的周期公式，從而求解加速度，擺長，周期等物理量之間的關系．