[實(shí)用新型]單擺實(shí)驗(yàn)儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420411672.7
• 申請(qǐng)日: 2014-07-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204155502U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏杰;許錦祥;王傳敏;汪小剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江農(nóng)林大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B23/10
• 分類號(hào): G09B23/10
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

【技術(shù)領(lǐng)域】

本實(shí)用新型涉實(shí)驗(yàn)儀器及一種物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器，是對(duì)現(xiàn)有的單擺實(shí)驗(yàn)儀的改進(jìn)型儀器。?

【背景技術(shù)】

目前大多數(shù)中學(xué)、大學(xué)實(shí)驗(yàn)課里使用的單擺實(shí)驗(yàn)儀，存在著小球做圓錐擺運(yùn)動(dòng)、計(jì)時(shí)定位誤差大、實(shí)驗(yàn)缺乏對(duì)照等不足。現(xiàn)有的單擺實(shí)驗(yàn)難以保證小球做圓錐運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，又能夠減少計(jì)時(shí)定位帶來(lái)的誤差；另外，現(xiàn)有的單擺實(shí)驗(yàn)儀都沒(méi)有設(shè)置對(duì)照組，無(wú)法直觀表現(xiàn)出單擺運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，對(duì)實(shí)驗(yàn)規(guī)律的演示效果有限。?

【實(shí)用新型內(nèi)容】

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是設(shè)計(jì)出一種新型的單擺實(shí)驗(yàn)儀這一經(jīng)過(guò)改進(jìn)的物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器。?

解決該技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案：?

已知機(jī)架高度，利用裝置上的刻度尺測(cè)得擺球在初始位置時(shí)球心與底座的垂直距離以及與光電門(mén)中心的水平距離，換算得到擺線長(zhǎng)度。擺球初始位置依附于電磁鐵處。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，擺球從電磁鐵處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，利用光電門(mén)和數(shù)字測(cè)時(shí)器，自動(dòng)記錄擺球來(lái)回運(yùn)動(dòng)的次數(shù)和時(shí)間。實(shí)驗(yàn)儀左右設(shè)有兩個(gè)相同的測(cè)量裝置，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置可以同時(shí)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，既增加了實(shí)驗(yàn)的效率，又可以通過(guò)控制變量法，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的對(duì)比，便于觀察和研究各物理量對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。?

本實(shí)用新型的有益效果在于：這種設(shè)計(jì)較之傳統(tǒng)的擺線測(cè)量辦法更加方便簡(jiǎn)單，擺球的定位更加準(zhǔn)確；擺球運(yùn)動(dòng)方向穩(wěn)定，可避免做圓錐擺動(dòng)，同時(shí)避免了人工釋放擺球存在的時(shí)間誤差較大的問(wèn)題；與通過(guò)秒表計(jì)時(shí)、用肉眼觀察位置的傳統(tǒng)測(cè)量方法相比，本實(shí)用新型計(jì)時(shí)和定位測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確。?

【附圖說(shuō)明】

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；?

圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的主視圖；?

圖3為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的局部放大圖。?

【具體實(shí)施方式】

本實(shí)用新型下面結(jié)合實(shí)施例并參照附圖予以評(píng)述：參照?qǐng)D1，根據(jù)所選擇的擺線長(zhǎng)度和釋放擺球時(shí)擺線所處的角度，把滑動(dòng)長(zhǎng)桿2、第一滑動(dòng)槽3、第二滑動(dòng)槽4移動(dòng)到合適的位置，當(dāng)小球位于初始位置時(shí)，擺線自然繃緊，旋緊螺母固定位置。觀察并記錄此時(shí)的刻度示數(shù)。根據(jù)已知機(jī)架高度得到擺線的有效長(zhǎng)度。擺球初始位于電磁鐵6處，調(diào)整光電門(mén)5的位置，使擺球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中其球心經(jīng)過(guò)光電門(mén)中間。將數(shù)字測(cè)時(shí)器7調(diào)至工作狀態(tài)，功能設(shè)置為“T”，即周期，并設(shè)置單擺運(yùn)動(dòng)的來(lái)回次數(shù)n。打開(kāi)開(kāi)關(guān)，擺球位于電磁鐵處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。當(dāng)擺球來(lái)回運(yùn)動(dòng)的次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由公式得到重力加速的表達(dá)式：這樣通過(guò)單擺實(shí)驗(yàn)儀對(duì)周期的測(cè)量最終測(cè)得重力加速度。實(shí)驗(yàn)對(duì)照的實(shí)現(xiàn)，如研究θ?角對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，可以采用相同的擺球和擺線，移動(dòng)滑動(dòng)長(zhǎng)桿2、第一滑動(dòng)槽3、第二滑動(dòng)槽4的位置，使不同的擺球在初始位置具有不同的θ角，重復(fù)上述操作。在實(shí)驗(yàn)裝置側(cè)面可以通過(guò)肉眼觀察并對(duì)比不同擺球的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。?