[實用新型]一種三線擺實驗儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721334693.3
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN207663632U
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發(fā)明（設計）人: 李平舟;武穎麗;吳興林;武陽
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

本實用新型屬于實驗儀器技術領域，公開了一種三線擺實驗儀，包括支架、三線擺，三線擺由上圓盤、下圓盤以及聯(lián)結上圓盤與下圓盤的三根長度相等的懸線組成；底座與上支架通過三根立桿連接，上圓盤的轉動軸垂直固定在上支架的橫梁上，使得裝置穩(wěn)定；上支架的中心位置通過連接軸與繞線軸及頂絲連接；懸線一端與繞線軸連接，另一端與下圓盤連接，方便調節(jié)三線擺擺長，避免了三線擺擺動過程中的晃動。底座安裝一個固定的指針，在下圓盤的圓周邊上刻有一個圓周角度刻度條，角度從0到360度刻線標注，精度為0.1度，調整指針與刻度條刻度線相互平行，轉動下圓盤時，可觀察到指針經過刻度的角度數(shù)值，實現(xiàn)精確控制轉動角度小于5度。

技術領域

本實用新型屬于實驗儀器技術領域，尤其涉及一種三線擺實驗儀。

背景技術

轉動慣量是理論力學中一個基本的物理量，其值取決于物體的形狀、質量分布以及所選轉軸的位置。對于幾何形狀簡單、質量分布均勻的剛體，可以直接用公式計算出它相對于某一確定轉軸的轉動慣量，但對于外形復雜和質量分布不均勻的物體，只能通過實驗方法來精確測定其轉動慣量。因此，實驗方法來測量剛體轉動慣量顯得更為重要。三擺線法是測量物體轉動慣量的重要方法，具有圖像清晰、操作簡便易行、適合各種形狀等優(yōu)點。一直以來，三線擺測量物體轉動慣量實驗是理工科物理實驗中最常見的實驗項目。但是，三線擺法存在因實驗裝置和人工操作引起實驗誤差的弊端。如何減少實驗誤差一直是各方研究的對象，現(xiàn)有技術一：分析了剛體轉動慣量測量公式的推導及所用的近似方法，以及各種近似對實驗測量結果的影響；現(xiàn)有技術二：在推導三線擺測量剛體轉動慣量公式的過程中，得出轉動慣量的誤差主要來源于擺動的最大角位移過大以及操作中測量周數(shù)、晃動和長度測量失誤；

綜上所述，現(xiàn)有技術存在的問題是：現(xiàn)有技術對于擺角過大，擺動過高，周期計時不準，擺動過程中儀器不穩(wěn)定、擺角扭動、擺線調節(jié)不便等因素沒有一次性解決。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術存在的問題，本實用新型提供了一種三線擺實驗儀。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種三線擺實驗儀，所述三線擺實驗儀設置有：

上支架；

由上圓盤、下圓盤以及聯(lián)結上圓盤與下圓盤的三根長度相等的懸線組成的三線擺；

所述上圓盤中心的轉軸垂直固定在所述上支架的橫梁上；

所述上支架的中心位置通過連接軸與繞線軸及頂絲連接。

進一步，底板通過三個立桿與上支架連接。

進一步，所述底板邊緣通過螺釘固定一個指針。

進一步，所述下圓盤表面的圓周邊上刻有圓周角度刻度線，角度從0到360度刻線標注，刻線精度為0.1度。

本實用新型在現(xiàn)有三線擺轉動慣量測定儀的底座與上支架通過三根立桿連接，上圓盤的轉動軸垂直固定在上支架的橫梁上，使得裝置穩(wěn)定；上支架的中心位置通過連接軸與繞線軸及頂絲連接；懸線一端與繞線軸連接，另一端與下圓盤連接，方便調節(jié)三線擺擺長，避免了三線擺擺動過程中的晃動。底座安裝一個固定的指針，在下圓盤的圓周邊上刻有一個圓周角度刻度條，角度從0到360度刻線標注，精度為0.1度，調整指針與刻度條刻度線相互平行，轉動下圓盤時，可觀察到指針經過刻度的角度數(shù)值，實現(xiàn)精確控制轉動角度小于5度。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的三線擺實驗儀結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例提供的圓盤轉動過程示意圖；

圖中：1、上圓盤；2、下圓盤；3、懸線；4、底板；5、立桿；6、上支架；7、橫梁；8、繞線軸；9、頂絲；10、指針。

具體實施方式