[實(shí)用新型]單擺實(shí)驗(yàn)儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420341744.5
• 申請(qǐng)日: 2014-06-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203910105U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋暉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南寧市第二中學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G09B23/10
• 分類(lèi)號(hào): G09B23/10
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 李珊

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及教學(xué)儀器，具體涉及一種單擺實(shí)驗(yàn)儀。

背景技術(shù)

在重力加速度是一個(gè)重要的地球物理常數(shù)，單擺法測(cè)重力加速度是最簡(jiǎn)單的一種，并且容易測(cè)得較精確的g?值。單擺實(shí)驗(yàn)是在近似簡(jiǎn)諧振動(dòng)基礎(chǔ)上．通過(guò)對(duì)擺長(zhǎng)與擺球振動(dòng)周期的測(cè)量，計(jì)算當(dāng)?shù)刂亓铀俣取Ｔ搶?shí)驗(yàn)通常采用秒表進(jìn)行周期測(cè)量。由于每次手工按表時(shí)間誤差在0.02?s?以上，因此采用人工計(jì)數(shù)方式，測(cè)量值不準(zhǔn)確，從而造成較大的實(shí)驗(yàn)誤差，無(wú)法保證擺繩偏離平衡位置的最大角度以及難以確保擺球在鉛直平面內(nèi)做圓周擺運(yùn)動(dòng)，這將直接導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差偏大，影響了物理教學(xué)的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

?????本實(shí)用新型的目的獲得準(zhǔn)確的重力加速度，準(zhǔn)確知道擺繩偏離平衡位置的最大角度，提供一種單擺實(shí)驗(yàn)儀，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為：

一種單擺實(shí)驗(yàn)儀，包括轉(zhuǎn)臺(tái)、升降支架、單擺支架、橫梁、擺繩和擺球，所述的單擺實(shí)驗(yàn)儀還包括電磁繼電器、電磁鐵、光電門(mén)和鐵環(huán)；轉(zhuǎn)臺(tái)中間部位設(shè)置升降支架，轉(zhuǎn)臺(tái)右側(cè)設(shè)置電磁繼電器，升降支架中部固定連接電磁鐵，升降支架與單擺支架通過(guò)升降調(diào)節(jié)旋鈕固定連接，單擺支架上部設(shè)置橫梁懸掛擺繩，單擺支架設(shè)置鐵環(huán)位于橫梁下方，擺繩穿過(guò)鐵環(huán)中間，擺繩與擺球活動(dòng)連接，橫梁和鐵環(huán)中間設(shè)置光電門(mén)，光電門(mén)與數(shù)字計(jì)時(shí)器活動(dòng)連接。

所述的光電門(mén)與數(shù)字計(jì)時(shí)器活動(dòng)連接。

所述的所述的轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)置電源。

所述的電磁鐵電磁鐵與電源活動(dòng)連接。

????本實(shí)用新型的有益效果：對(duì)測(cè)量精度、操作便捷性、以及傳統(tǒng)的采用在擺球下方放置磁鐵來(lái)改變重力加速度的方法進(jìn)行了改進(jìn)，使影響單擺周期的各個(gè)因素更加清晰即時(shí)地顯示出來(lái)，并利用電磁繼電器，電磁鐵與轉(zhuǎn)臺(tái)增加了付科擺的功能，拓展了實(shí)驗(yàn)。并安裝上模擬地球儀，模擬地球表面，既使學(xué)生的注意力能夠全部集中在所要研究的問(wèn)題上，又使得整個(gè)儀器變得生動(dòng)有趣，使學(xué)生更有效的探究單擺的運(yùn)動(dòng)情況。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型單擺實(shí)驗(yàn)儀的機(jī)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型連接的電路示意圖。

圖中零部件名稱及序號(hào)：

轉(zhuǎn)臺(tái)1、升降支架2、單擺支架3、電磁繼電器4、電磁鐵5、擺球6、鐵環(huán)7、光電門(mén)8、橫梁9、擺繩10、電源11、電源12、升降調(diào)節(jié)旋鈕13。

具體實(shí)施方式

一種單擺實(shí)驗(yàn)儀，包括轉(zhuǎn)臺(tái)1、升降支架2、單擺支架3、橫梁9、擺繩10和擺球6，所述的單擺實(shí)驗(yàn)儀還包括電磁繼電器4、電磁鐵5、光電門(mén)8和鐵環(huán)7；轉(zhuǎn)臺(tái)1中間部位設(shè)置升降支架2，轉(zhuǎn)臺(tái)右側(cè)設(shè)置電磁繼電器4，升降支架2中部固定連接電磁鐵5，升降支架2與單擺支架3通過(guò)升降調(diào)節(jié)旋鈕13固定連接，單擺支架3上部設(shè)置橫梁9懸掛擺繩10，單擺支架3設(shè)置鐵環(huán)7位于橫梁9下方，擺繩10穿過(guò)鐵環(huán)7中間，擺繩10與擺球6活動(dòng)連接，橫梁9和鐵環(huán)7中間設(shè)置光電門(mén)8，光電門(mén)8與數(shù)字計(jì)時(shí)器活10動(dòng)連接。

所述的光電門(mén)8與數(shù)字計(jì)時(shí)器活動(dòng)連接。

所述的所述的轉(zhuǎn)臺(tái)1設(shè)置電源11。

所述的電磁鐵電磁鐵5與電源12活動(dòng)連接。

實(shí)施例1

將擺球6用鋼制擺繩10連接，固定旋鈕，與中空鋁桿連接做成單擺，再將單擺支架3固定在升降支架2上；在單擺支架3上裝上鐵環(huán)7，在升降支架2上裝上電磁鐵5，在轉(zhuǎn)臺(tái)1右側(cè)安裝電磁繼電器4，在轉(zhuǎn)臺(tái)1內(nèi)部安裝軸承，防止轉(zhuǎn)臺(tái)1轉(zhuǎn)動(dòng)造成導(dǎo)線纏繞，連接導(dǎo)線后引出外接學(xué)生電源11，將8V直流電引至轉(zhuǎn)臺(tái)1連線處，再將擺繩10、鐵環(huán)7，電源11和電磁繼電器4控制常開(kāi)端相連成為單擺震動(dòng)能力補(bǔ)充控制電路，將電磁鐵5、電源11和電磁繼電器4連接，構(gòu)成振動(dòng)能量補(bǔ)充電路。擺球6擺到最高點(diǎn)，鋼制擺繩10碰上鐵環(huán)7，使繼電器通電4工作，常開(kāi)端閉合，電磁鐵5通電產(chǎn)生磁力，為單擺球補(bǔ)充擺動(dòng)能量。

實(shí)施例2

驗(yàn)證單擺周期與擺長(zhǎng)成正比：將實(shí)驗(yàn)儀放置在水平桌面上，輕撥擺球6使單擺振動(dòng)，記錄下數(shù)字計(jì)時(shí)器所顯示出單擺的振動(dòng)周期。然后擰松單擺擺繩10緊固旋鈕，縮短或加長(zhǎng)單擺的擺長(zhǎng)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)數(shù)字計(jì)時(shí)器所顯示的在不同擺長(zhǎng)情況下所測(cè)出的周期即可驗(yàn)證出單擺周期與擺長(zhǎng)成正比。

驗(yàn)證單擺周期與擺球質(zhì)量無(wú)關(guān)：輕撥擺球6使單擺振動(dòng)，記錄下數(shù)字計(jì)時(shí)器所顯示出單擺的振動(dòng)周期。然后用磁鐵直接吸附在擺球6兩側(cè)改變擺球質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示出單擺的振動(dòng)周期不變。