Question

某中學(xué)生想在家里做用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)，但沒(méi)有合適的擺球，他找到了一個(gè)兒童玩具彈力小球，其直徑大小約為2cm左右，代替實(shí)驗(yàn)用小球。他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．將彈力球用長(zhǎng)細(xì)線(xiàn)系好，結(jié)點(diǎn)為A，將線(xiàn)的上端固定于O點(diǎn)；

B．用刻度尺測(cè)量OA間線(xiàn)的長(zhǎng)度L作為擺長(zhǎng)；

C．將彈力球拉開(kāi)一個(gè)大約的角度,然后由靜止釋放；

D．從彈力球擺到最高點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)出50次全振動(dòng)的總時(shí)間t，由T=t/50得出周期T；

E．改變OA間線(xiàn)的長(zhǎng)度再做幾次實(shí)驗(yàn)，記下每次相應(yīng)的L和T值；
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，求出重力加速度g。
（1）該中學(xué)生以上實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)重大錯(cuò)誤的步驟是______________。  
（2）該中學(xué)生用OA的長(zhǎng)作為擺長(zhǎng)，這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測(cè)量值比真實(shí)值________ (“偏大”或“偏小”)。
（3）該中學(xué)生用如圖秒表測(cè)時(shí)間，請(qǐng)讀出其示數(shù)____________。

Answer 1

（1）BCDF
（2）偏小
（3）3分48.75秒

（1）答案B計(jì)算擺長(zhǎng)丟掉小球的半徑，實(shí)際擺長(zhǎng)應(yīng)該為線(xiàn)長(zhǎng)與小球半徑之和；答案C中偏角，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)要求的角度（小球10⁰）；答案D中應(yīng)試從小球擺過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)；答案F中應(yīng)該是求重力加速度g的平均值，而不是求出多次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的L和T的平均值。
（2）由公式易知，L是偏小的，故系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測(cè)量值比真實(shí)值偏小。
（3）凡儀器的最小刻度是10分度的，在讀到最小刻度后還要再往下估讀一位。秒表的讀數(shù)分兩部分：小圈內(nèi)表示分，每小格表示0.5分鐘；大圈內(nèi)表示秒，最小刻度為0.1秒。當(dāng)分針在前0.5分鐘時(shí)，秒針在0～30秒內(nèi)讀數(shù)；當(dāng)分針在后0.5分內(nèi)時(shí)，秒針在30～60秒內(nèi)讀數(shù)。因此圖中秒表讀數(shù)應(yīng)為3分48.75秒（這個(gè)5是估讀出來(lái)的）。