[發明專利]一種基于磁感應的重力加速度測量實驗裝置

在審

• 申請號: 202110109953.1
• 申請日: 2021-01-27
• 公開（公告）號: CN112700698A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 胡曉軍;喻慧琴;易家樂;魏杰;楊帆
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰;萬仲達

本發明公開了一種基于磁感應的重力加速度測量實驗裝置，包括底座、調節機構，所述底座的頂部與墊塊的底部固定連接，所述墊塊的上設置有線圈，所述線圈與濾波模塊、示波器通過引線連接，所述線圈的上方設置有橫桿，所述橫桿一端的底部固定連接有單擺。該基于磁感應的重力加速度測量實驗裝置，通過設置的濾波模塊可以減少環境噪聲的影響，記錄數字存儲示波器的脈沖信號，確定單擺運動的周期，根據重力加速度的公式在知道周期和擺長的情況下，可以快速算出重力加速度，本發明可以顯示物體運動過程的實驗圖像，有助于學生快速理解單擺過程小球的運動過程，方便理解重力加速度，適用于重力加速度測量。

技術領域

本發明涉及物理實驗技術領域，具體為一種基于磁感應的重力加速度測量實驗裝置。

背景技術

單擺法測量重力加速度實驗目前是大學本科物理學科的基礎實驗之一，已成為當前大學物理實驗中必不可少的一部分。它是通過單擺法探測重力加速度g的大小，目前在大學物理學科的教學和科學研究中占據著一定的地位。由于利用單擺法測量重力加速度時，重力加速度g的計算需要測量物體在簡諧運動中運動一個周期的時間以及單擺的長度，再由實驗者通過逐差法求得物體在簡諧運動中的重力加速度g的大小。目前單擺的長度l的測量已經較為準確，而周期T的測量由于測量方式有限，導致其測量結果偏差較大。目前市場上絕大多數的單擺法重力加速度測量儀僅是一個支架上設有單擺，擺動周期的測量需要通過人工來進行，而人工測量往往存在誤差，進而導致計算得出的重力加速度偏離正確數值。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種基于磁感應的重力加速度測量實驗裝置，解決了上述背景所提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于磁感應的重力加速度測量實驗裝置，包括底座、調節機構，所述底座的頂部與墊塊的底部固定連接，所述墊塊的上設置有線圈，所述線圈與濾波模塊、示波器通過引線連接，所述線圈的上方設置有橫桿，所述橫桿一端的底部固定連接有單擺，所述單擺上設置有磁球，所述橫桿另一端的底部與第一立桿的頂端固定連接，所述第一立桿的底部貫穿第二立桿的頂部延伸至第二立桿內；

所述調節機構包括調節旋鈕、螺紋桿、第一移動塊、滑塊、第二移動塊、連接桿、活動桿、連接塊、第一限位塊、第二限位塊，所述調節旋鈕設置的第二立桿的后方，所述調節旋鈕的正面與螺紋桿的背面固定連接，所述螺紋桿的正面貫穿第二立桿的背面延伸至第二立桿內，所述螺紋桿分別與第一移動塊、第二移動塊一側開設的螺紋孔螺紋連接，且螺紋桿的前端與第二立桿通過軸承一轉動連接。

優選的，所述第二立桿的底部與底座的頂部固定連接，且第二立桿內部為空心結構。

優選的，所述第一移動塊的背面與滑塊的正面接觸，且第一移動塊的頂部貫穿連接桿底部開設的矩形通口并延伸至連接桿的上方，所述第一移動塊的左側與第一限位塊的右側固定連接，所述第一限位塊與矩形通口內壁開設的限位槽的內壁滑動連接，所述連接桿的兩端與第二立桿的內壁固定連接。

優選的，所述第二移動塊的頂部位于連接桿的上方，且第二移動塊的左側與第二限位塊的右側固定連接，所述第二限位塊與限位槽的內壁滑動連接。

優選的，所述滑塊活動套設在連接桿的外壁上，且滑塊的背面與第二移動塊的正面接觸，所述滑塊頂端的背面與活動桿一端的正面通過銷活動連接，所述活動桿另一端的正面與連接塊底端的背面通過銷活動連接。

優選的，所述連接塊的頂部與移動桿的底部固定連接，所述移動桿的兩端與第二立桿內壁開設的槽的內壁滑動連接，且移動桿的頂部與第一立桿的底部固定連接。

優選的，所述底座、橫桿、第一立桿、第二立桿為鋁材質，所述墊塊為塑料材質，避免對磁球單擺運動造成影響。

本發明提供了一種基于磁感應的重力加速度測量實驗裝置。該基于磁感應的重力加速度測量實驗裝置具備以下有益效果：