單擺法重力加速度測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種物理實驗裝置，尤其涉及到一種單擺法重力加速度測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]單擺是高中物理教學內(nèi)容，其簡化公式顯示單擺周期與擺長和重力加速度有關(guān)，所以使用單擺法測量重力加速度也是一項重要的學習內(nèi)容，當前的單擺裝置只是一個支架上設(shè)有單擺，不管擺繩長度的調(diào)整還是擺動周期的測量都是需要人工來進行，而人的感覺往往存在誤差，進而導致計算得出的重力加速度偏離正確數(shù)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的就是為了克服上述問題，提供了一種單擺法重力加速度測量裝置。
[0004]本實用新型的單擺法重力加速度測量裝置，是由底座、支撐桿和單擺構(gòu)成，底座內(nèi)集成有處理器、上表面設(shè)有觸控面板；支撐桿垂直固定在底座上、其頂端橫向設(shè)有電機；電機的動力輸出軸與單擺的擺繩纏繞配合，擺繩的下方固定有鐵制的擺球；擺球和底座間設(shè)有磁場發(fā)生器，磁場發(fā)生器位于擺球下方設(shè)有反射式光電開關(guān)；處理器分別與觸控面板、電機、磁場發(fā)生器和反射式光電開關(guān)電路聯(lián)接。
[0005]作為本實用新型的進一步改進，支撐桿頂端橫向設(shè)有電機倉，電機固定于電機倉內(nèi)。
[0006]作為本實用新型的進一步改進，電機的輸出軸與摩擦輪固定，在摩擦輪的下方設(shè)有狹長槽孔，擺繩與摩擦輪纏繞后從狹長槽孔通過。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，支撐桿上有長度計量刻度。
[0008]作為本實用新型的進一步改進，電機倉下方設(shè)有角度計量器。
[0009]作為本實用新型的進一步改進，觸控面板為液晶觸摸屏。
[0010]本實用新型的單擺法重力加速度測量裝置，既能夠測量地球重力加速度也能夠測量利用磁場疊加產(chǎn)生的模擬重力加速度，并且能夠根據(jù)公式來設(shè)計多組對照實驗，讓學生更加理解單擺法重力加速度的測量方法，印象更加深刻，其自動化程度高、原理簡單，便于大規(guī)模推廣。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的單擺法重力加速度測量裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0012]圖2為本實用新型的單擺法重力加速度測量裝置的模塊圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實用新型的單擺法重力加速度測量裝置，作進一步說明:
[0014]本實用新型的單擺法重力加速度測量裝置，是由底座1、支撐桿2和單擺構(gòu)成。
[0015]在底座I內(nèi)集成有處理器4，其上表面還嵌有觸控面板5，控制面板5為觸摸顯示屏，主要用于對裝置啟動、關(guān)閉、設(shè)置參數(shù)以及顯示實驗過程中得到測量值；支撐桿2垂直固定在底座I上，頂端橫向設(shè)有電機倉11，電機6固定于電機倉11內(nèi)，電機6的動力輸出軸與與一個摩擦輪12固定，摩擦輪12與單擺的擺繩7纏繞，且擺繩7在與摩擦輪12纏繞后從狹長槽孔13通過，該狹長槽孔13設(shè)于摩擦輪12的下方，用于限制擺繩7的長度以及擺動范圍，防止擺繩7在擺動的時擺動過大或繞摩擦輪12擺動，使得在一個周期內(nèi)擺繩7的長度不斷變化，影響測得結(jié)果的精確度；擺繩7的下方固定有鐵制的擺球8，鐵制的擺球8具有不同重量，可根據(jù)實驗需要來進行更換。
[0016]在擺球8和底座I間設(shè)有磁場發(fā)生器9，且磁場發(fā)生器9位于擺球8下方設(shè)有反射式光電開關(guān)10，反射式光電開關(guān)10應(yīng)該設(shè)于擺繩7垂直于地面時，擺球8的下方，為了讓反射和接收更加靈敏，擺球8可以漆成黑白相間樣式。
[0017]如圖2所示，本裝置裝置中，處理器4分別與觸控面板5、電機6、磁場發(fā)生器9和反射式光電開關(guān)10電路聯(lián)接。
[0018]支撐桿2上有長度計量刻度15，用于測量擺繩7的長度，其零度起始與狹長槽孔13下方位于一條直線上，電機倉11下方設(shè)有角度計量器14，用于計量單擺擺角，還可安裝電子水平儀3用以調(diào)節(jié)本裝置的水平。
[0019]本實用新型的單擺法重力加速度測量裝置，其具體使用方法如下:
[0020]將本裝置水平放置后開啟，首先在無磁場疊加的情況下測量地球的重力加速度，可以利用觸控面板5控制電機6來調(diào)整擺繩7的長度，還可以更換不同重量的擺球8，兩者結(jié)合測量不同起始擺角的單擺周期，由于反射式光電開關(guān)10的位置，所以當擺球8經(jīng)過反射式光電開關(guān)10兩次時，為二分之一周期，反射式光電開關(guān)10發(fā)出信號，處理器4進行計數(shù)并計算周期顯示于控制面板5上，經(jīng)過一段時間的周期計量后根據(jù)公式得到計算重力加速度。
[0021]當開啟磁場發(fā)生器9時，可以利用觸控面板5通過調(diào)整電流大小來控制磁場的強度，由于擺球8為鐵制，其除了受到拉力、重力外還受到磁場的引力(與空氣摩擦力忽略不計)，此時重復上述實驗，可以計算出在磁場疊加的情況下產(chǎn)生的模擬重力。
【主權(quán)項】
1.擺法重力加速度測量裝置，是由底座(1)、支撐桿(2)和單擺構(gòu)成，其特征在于底座(O內(nèi)集成有處理器(4)、上表面設(shè)有觸控面板(5);支撐桿(2)垂直固定在底座(I)上、其頂端橫向設(shè)有電機(6);電機(6)的動力輸出軸與單擺的擺繩(7)纏繞配合，擺繩(7)的下方固定有鐵制的擺球(8);擺球(8)和底座(I)間設(shè)有磁場發(fā)生器(9)，磁場發(fā)生器(9)位于擺球(8)下方設(shè)有反射式光電開關(guān)(10);處理器(4)分別與觸控面板(5)、電機(6)、磁場發(fā)生器(9)和反射式光電開關(guān)(10)電路聯(lián)接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單擺法重力加速度測量裝置，其特征在于支撐桿(2)頂端橫向設(shè)有電機倉(11)，電機(6)固定于電機倉(11)內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單擺法重力加速度測量裝置，其特征在于電機(6)的輸出軸與摩擦輪(12 )固定，在摩擦輪(12 )的下方設(shè)有狹長槽孔(13 )，擺繩(7 )與摩擦輪(12 )纏繞后從狹長槽孔(13)通過。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單擺法重力加速度測量裝置，其特征在于支撐桿(2)上有長度計量刻度(15)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單擺法重力加速度測量裝置，其特征在于電機倉(11)下方設(shè)有角度計量器(14)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單擺法重力加速度測量裝置，其特征在于觸控面板(5)為液晶觸摸屏。
【專利摘要】本實用新型的單擺法重力加速度測量裝置涉及一種物理實驗裝置，尤是由底座、支撐桿和單擺構(gòu)成，底座內(nèi)集成有處理器、上表面設(shè)有觸控面板；支撐桿垂直固定在底座上、其頂端橫向設(shè)有電機；電機的動力輸出軸與單擺的擺繩纏繞配合，擺繩的下方固定有鐵制的擺球；擺球和底座間設(shè)有磁場發(fā)生器，磁場發(fā)生器位于擺球下方設(shè)有反射式光電開關(guān)；處理器分別與觸控面板、電機、磁場發(fā)生器和反射式光電開關(guān)電路聯(lián)接。本實用新型既能夠測量地球重力加速度也能夠測量利用磁場疊加產(chǎn)生的模擬重力加速度，并且能夠根據(jù)公式來設(shè)計多組對照實驗，讓學生更加理解單擺法重力加速度的測量方法，印象更加深刻，其自動化程度高、原理簡單，便于大規(guī)模推廣。
【IPC分類】G09B23/08
【公開號】CN204791681
【申請?zhí)枴緾N201520529540
【發(fā)明人】孫美璇
【申請人】孫美璇
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月21日