卡文迪许扭秤实验装置

D. 卡文迪许扭秤装置

由亨利·卡文迪什于1797年-1798年完成.是第一个在实验室里完成的测量两个物体之间回万有引力的实验，并答且第一个准确地求出了万有引力常数和地球质量.其他人则通过他的实验结果求得了地球密度.
1797年卡文迪什完成了对地球密度的精确测量。他使用的装置是约翰·米切尔设计，但米切尔本人不久去世，将装置遗留给了沃拉斯顿，后被转送给卡文迪什。装置是由两个重达350磅的铅球和扭秤系统组成。为了消除气流干扰，卡文迪什将装置安装在一个不透风的房间，自己则在室外用望远镜观测扭矩的变化。之后他向皇家学会提交报告，给出了目前看来仍然比较精确的地球密度值。
而人们为纪念这位大科学家，特意为他树立了纪念碑。后来，他的后代亲属德文郡八世公爵S.C.卡文迪许将自己的一笔财产捐赠剑桥大学于1871年建成实验室.

因此卡文迪什是在1753年以后定居伦敦，自己购买书籍和实验仪器开办的实验室中完成扭秤实验.

E. 用一个纽扣称竟然称出了地球的重量，卡文迪是如何做到的

卡文迪通过两个铅球测量了它们之间的重首耐力，然后计算了重力常数。

如果已知地球的质量，则可以计算出地球的平均密度： 现代测得的地球平均密度为 5。517 克／立方厘米， 而地球表面的密度仅为 2。5－3g／立方厘米，因此，我们可以计算出地球中心的密度为 7－8g／立方厘米，这远远大于地球表面，并且可以由铁确定。 两个普通物体之间的重力非常小，无法精确测量。

因此，卡文迪在测量装置上安装了一个小镜子，当灯丝受到另一个镜头的微小重力时，小镜子会偏转一个很小的角度，小镜子反射的光线会旋转相当远的距离，非常准确地知道重力的大小。使用这个重力常数来测量铅球和地球之间的重力。根据万有引力公式，计算地球的重量，即 6万亿吨，59．76万亿吨的现代测量结果。

F. 卡文迪许比较准确地测出引力常量的装置是什么

卡文迪许是用扭秤测出的。
扭秤的主要部分是这样一个T字形轻而结实的框架，把这个T形架倒挂在一根石英丝下。若在T形架的两端施加两个大小相等、方向相反的力，石英丝就会扭转一个角度。力越大，扭转的角度也越大。反过来，如果测出T形架转过的角度，也就可以测出T形架两端所受力的大小。现在在T形架的两端各固定一个小球，再在每个小球的附近各放一个大球，大小两个球间的距离是可以较容易测定的。根据万有引力定律，大球会对小球产生引力，T形架会随之扭转，只要测出其扭转的角度，就可以测出引力的大小。当然由于引力很小，这个扭转的角度会很小。怎样才能把这个角度测出来呢？卡文迪许在T形架上装了一面小镜子，用一束光射向镜子，经镜子反射后的光射向远处的刻度尺，当镜子与T形架一起发生一个很小的转动时，刻度尺上的光斑会发生较大的移动。这样，就起到一个化小为大的效果，通过测定光斑的移动，测定了T形架在放置大球前后扭转的角度，从而测定了此时大球对小球的引力。卡文迪许用此扭秤验证了牛顿万有引力定律，并测定出引力常量G的数值。这个数值与近代用更加科学的方法测定的数值是非常接近的。

G. 试述卡文迪许测量地球质量的意义

卡文迪许测量地球质量的意义：

1、证明了万有引力的存在的普遍性正确性卡文迪许通过改变质和距离，证实了万有引力的存在及万有引力定律的正确性。

2、测出了引力常里使得万有引力定律有了真正的实用价值，可测定远离地球的天体的质、密度等。引力常里的测出，使万有引力定律能够应用于定里计算，可以用测定地球表面物体重力加速度的方法，测定地球质，也正因为如此，卡文迪许被人们称为第一个”能称出地球质量的人。

3、卡文迪许扭秤实验巧妙地利用等搏陪橡效法合理地将微小里进行放大，实验的构思、设计与操作巧妙和精致，英国物理学家坡印廷曾对这个乱誉实验下过这样的评语：开创了弱力测里的新时代。

(7)卡文迪许扭秤实验装置扩展阅读：

牛顿基旁虽然发现了万有引力定律，却没能给出准确的引力常里这是因为一般物体间的引力非常小由于当时实验条件和技术的限制，很难用实验的方法将它显示出来。

直到1798年即在牛顿发现万有引力定律一百多年以后，英国物理学家卡文迪许（1731-1810）才巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量。

H. 卡文迪许利用扭秤实验主要结构在石英丝

当减小石英丝的直径时，会导致石英丝更容易转动，对测量石英丝极微小的扭转角却没有作用，故A不正确；
当增大T型架横梁的长度时，会导致石英丝更容易转动，对测量石英丝极微小的扭转角仍没有作用，故B不正确；
为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”．利用平面镜对光线的反射，来体现微小形变的．当增大刻度尺与平面镜的距离时，转动的角度更明显．因此选项CD正确．
故选：CD．