Question

某同學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，他的設計如下圖所示：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，在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．R₂為定值電阻．

(1)某同學用10分度的游標卡尺測小球直徑，如圖所示．正確的讀數是________mm．

(2)如圖所示，記錄了單擺每次擺動到平衡位置時R₁兩端電壓u與時間t的關系(單擺在其它位置時R₁兩端的電壓圖中未畫出)，則用此裝置測得的重力加速度表達式為________．

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)20.7(2分)；(2)(4分) 　　解析：(1)游標尺零刻度線左側的主尺刻度線為20，所以主尺讀數為20 mm；游標尺為10等分的，精確度為0.1 mm，游標尺第7刻度線與主尺上的刻度線對齊，所以游標尺的讀數為7×0.1 mm＝0.70 mm，故總讀數為：20 mm＋0.7 mm＝20.7 mm． 　　(2)單擺在擺動一個周期的過程中，兩次經過平衡位置，擋光管就能兩次擋住從光源A正對光敏電阻R1發出的細光束，從而信號處理系統在單擺振動的一個周期內就能形成兩個電壓信號，所以單擺振動周期是電壓變化周期的兩倍，即為2T0，又單擺的擺長為l＋r，由周期公式可知．