Question

9．一同学在半径为1m的光滑圆弧面内做测定重力加速度的实验（如图所示）．他用一个直径为0.02m质量分布均匀的光滑实心球．操作步骤如下：
①将小球从槽中接近最低处（虚线）静止释放；
②测量多次全振动的时间并准确求出周期；
③将圆弧面半径作为摆长和周期代入单摆周期公式求出重力加速度．
则他在以上操作中应该改正的操作步骤是③（填写步骤序号）；若不改正，测量所得的重力加速度的值与真实值相比会偏大（选填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析 实际摆长是悬点到球心的距离，根据单摆周期公式导出的公式$g=\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$分析误差；

解答 解：实际摆长是悬点到球心的距离，故计算摆长时应该用圆弧面半径R减去球的半径r；
根据单摆周期公式$T=2π\sqrt{\frac{L}{g}}$得：$g=\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$，实际摆球摆动过程中，摆长测量值偏大，故重力加速度的测量值也偏大；
故答案为：③，偏大

点评 本题考查用单摆测量重力加速度，解答的关键是明确实验原理，知道误差来源．