Question

（1）通過聚焦使亮斑達到最遠最小之后，把一電壓輸入給示波器，如圖1所示，把掃描范圍旋鈕旋到“外X”擋，把“DC、AC”開關置于“DC”一邊，調(diào)節(jié)Y增益旋鈕到某一位置．當滑片P向左滑動時，可以看到亮斑向上的偏移

 

（填“變大”或“變小”）；若要使亮斑向下偏移，需使

 

．
（2）學過單擺的周期公式以后，物理興趣小組的同學們對鐘擺產(chǎn)生了興趣，老師建議他們先研究用厚度和質(zhì)量分布均勻的方木塊（如一把米尺）做成的擺（這種擺被稱為復擺），如圖2所示．讓其在豎直平面內(nèi)做小角度擺動，C點為重心，板長為L，周期用T表示．
甲同學猜想：復擺的周期應該與板的質(zhì)量有關．
乙同學猜想：復擺的擺長應該是懸點到重心的距離L/2．
丙同學猜想：復擺的擺長應該大于L/2．理由是：若OC段看成細線，線栓在C處，C點以下部分的重心離O點的距離顯然大于L/2．

為了研究以上猜想是否正確，同學們進行了下面的實驗探索：
①把兩個相同的木板完全重疊在一起，用透明膠（質(zhì)量不計）粘好，測量其擺動周期，發(fā)現(xiàn)與單個木板擺動時的周期相同，重做多次仍有這樣的特點．則證明了甲同學的猜想是

 

的（選填“正確”或“錯誤”）．
②用T₀表示板長為L的復擺看成擺長為L/2單擺的周期計算值（T₀=2π

L/2 g

），用T表示板長為L復擺的實際周期測量值．計算與測量的數(shù)據(jù)如下表：

板長L/cm	25	50	80	100	120	150
周期計算值T0/s	0.70	1.00	1.27	1.41	1.55	1.73
周期測量值T/s	0.81	1.16	1.47	1.64	1.80	2.01

由上表可知，復擺的等效擺長

 

L/2（選填“大于”、“小于”或“等于”）．
③為了進一步定量研究，同學們用描點作圖法對數(shù)據(jù)進行處理，所選坐標如圖3．請在坐標紙上作出T-T₀圖，并根據(jù)圖象中反映出的規(guī)律求出

L等

L/2

=

 

（結果保留三位有效數(shù)字，其中L等是板長為L時的等效擺長T=2π

L等 g

）．

Answer 1

分析：（1）P向左滑動，Y輸入的電壓變大，向上偏移變大，若要使亮斑向下偏移，需使a、b線與示波器的連接位置互換（或電源的正負極交換）；

（2）根據(jù)復擺的周期與質(zhì)量有無關系，判斷甲同學的猜想是否正確．根據(jù)表格的數(shù)據(jù)由單擺的周期公式分析復擺的等效擺長與

L

2

的關系．用描點作圖法作出T-T_o圖線．由圖線的斜率求出

L等

L 2

．

解答：解：（1）P向左滑動，Y輸入的電壓變大，所以亮斑向上的偏移向上偏移變大，若要使亮斑向下偏移，需使a、b線與示波器的連接位置互換（或電源的正負極交換）

（2）①把兩個相同的長木條完全重疊在一起，構成的復擺質(zhì)量大于單個長木條復擺的質(zhì)量，而兩者周期相同，說明復擺的周期與質(zhì)量無關，證明甲同學的猜想是錯誤的．
②由表格看出，周期測量值T大于周期計算值T_o，由單擺的周期公式T=2π

L g

得知，復擺的等效擺長大于

L

2

③用描點作圖法作出T-T_o圖線如圖所示，由數(shù)學知識求得：圖線的斜率k=

T

T0

=1.16，
則由T=2π

L等 g

，T₀=2π

L 2 g

得：

L等

L 2

=1.1

故答案為：（1）變大；   a、b線與示波器的連接位置互換（或電源的正負極交換）
（2）①錯誤  ②大于  ③1.16

點評：本題題干較長，首先考查快速獲取信息的能力；其次考查知識的遷移能力，用單擺的原理來理解、分析復擺的原理．