技術(shù)文章
Technical articles新型單擺實(shí)驗(yàn)儀 型號(hào);DP-FD-DB-II
單擺實(shí)驗(yàn)在大學(xué)基礎(chǔ)物理和中學(xué)物理教學(xué)中都是個(gè)做實(shí)驗(yàn),以往此實(shí)驗(yàn)都限于單擺在小角度內(nèi)做近似等周期擺動(dòng)的情況下,測(cè)量小振動(dòng)周期,般不涉及周期與擺角之間的關(guān)系。要研究此二者間關(guān)系就在不同擺角,甚至大擺角下行周期測(cè)量。傳統(tǒng)方法的周期測(cè)量用手控秒表計(jì)時(shí),測(cè)量誤差較大。為了降低誤差,采用多周期測(cè)量后取平均值的方法,由于空氣阻尼的存在,擺角隨時(shí)間的延長(zhǎng)而衰減,因此無(wú)法測(cè)得大角下擺動(dòng)周期的準(zhǔn)確值。采用集成開(kāi)關(guān)型霍耳傳感器和電子計(jì)時(shí)器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)時(shí)之后,能夠在很短幾個(gè)振動(dòng)周期內(nèi)準(zhǔn)確測(cè)得單擺在大角下的周期,這樣可以忽略空氣阻尼對(duì)擺角的影響,使研究周期與擺角關(guān)系的實(shí)驗(yàn)得以順利行。在得到周期與擺角的關(guān)系后,可以用外推至擺角為零的方法,測(cè)得擺角小時(shí)的振動(dòng)周期值,從而更地測(cè)定重力加速度。
本實(shí)驗(yàn)儀采用伽利略外推法研究物理規(guī)律的實(shí)驗(yàn)思想,通過(guò)測(cè)量周期與擺角的關(guān)系,用外推法求得小擺角時(shí)的振動(dòng)周期,這種思想在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中加以運(yùn)用,取得了良好的效果。
應(yīng)用本實(shí)驗(yàn)儀可以成以下實(shí)驗(yàn):
1. 固定單擺擺長(zhǎng)測(cè)量振動(dòng)周期,計(jì)算重力加速度;也可逐次改
變擺長(zhǎng),測(cè)出相應(yīng)的周期,經(jīng)直線(xiàn)擬合求出重力加速度,并可驗(yàn)證擺長(zhǎng)與振動(dòng)周期平方成正比的關(guān)系。
2.用集成霍耳開(kāi)關(guān)測(cè)得周期與擺角的關(guān)系,并可以用外推至擺
角為零的方法,測(cè)得擺角小時(shí)的振動(dòng)周期值,從而更
的測(cè)定重力加速度。
3.研究單擺在大角度振動(dòng)時(shí),非線(xiàn)性效應(yīng)的影響。
儀器主要參數(shù):
1. 霍耳開(kāi)關(guān)導(dǎo)通距離 11mm
2. 計(jì)數(shù)大預(yù)置次數(shù) 60次
3. 計(jì)時(shí)分辨率 0.001S