单摆实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了单摆实验装置。本实用新型专利技术包括支架、摆长尺、摆幅微调板和摆角调整板。摆幅微调板为扇形，设有0

【技术实现步骤摘要】
单摆实验装置


[0001]本技术属于实验器材
，涉及一种单摆实验装置，可实现测量重力加速度、研究摆长与周期的关系。

技术介绍

[0002]利用单摆测量重力加速度的实验是大学物理实验中的经典实验之一，该实验通过测量振动周期T和摆长l，利用公式测量重力加速度。传统的利用单摆测量重力加速度的实验装置未安装摆长测量组件，摆长的测量需要两步完成，首先利用厘米尺测量绳长，再次利用游标卡尺测量摆球半径。由于摆线一段有固定架另外一端连接小球，给精确测量摆长带来一定困难，且测量精度不足，操作误差较大。该实验关键环节之一是控制摆角小于5度，现有实验装置是将摆线拉直进行比照摆角。现有摆幅刻度尺仅能实现摆角在
±
15
°
范围内摆角的控制，无法实现摆角＞15
°
时摆角的控制，限制了实验的研究范围；且现有摆幅刻度尺曲率半径为1m，占据空间大，不利于摆放和搬运。

技术实现思路

[0003]本技术的目的就是针对现有技术的不足，提供一种单摆实验装置。
[0004]本技术包括支架、摆长尺、摆幅微调板和摆角调整板。
[0005]所述的支架包括底座和垂直设置在底座上的支杆，底座水平设置，通过下方的水平调节螺丝调节底座上表面保持水平。
[0006]所述的摆幅微调板为扇形，设有0
°
～10
°
角度线，对应角度线开有弧形通槽，摆幅微调板背面对应0
°
位置设置有一个凸起；摆长尺的0刻度位置与摆幅微调板的扇形圆心活动连接，摆长尺的中部与摆幅微调板通过穿过弧形通槽的紧固螺钉固定；摆长尺上设置有摆球座。
[0007]所述的摆角调整板为半圆形，固定设置在支杆上；摆角调整板面的同一圆弧上开设有十七个凹槽，分别对应
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80
°
、
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70
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60
°
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50
°
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40
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、
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30
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20
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、
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10
°
、0
°
、10
°
、20
°
、30
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、40
°
、50
°
、60
°
、70
°
、80
°
的中心角，摆幅微调板的凸起与凹槽位置对应。
[0008]摆长尺、摆幅微调板和摆角调整板依次同轴设置，通过转动摆长尺改变摆长尺与摆幅微调板的夹角，通过转动摆幅微调板改变摆幅微调板与摆角调整板的夹角；摆线的一端固定在摆长尺的一端，另一端连接摆球，摆球与摆球座位置对应。
[0009]本技术通过改变摆长尺与摆幅微调板的夹角，以及改变摆幅微调板与摆角调整板的夹角，使摆角在
‑
90
°
～+90
°
内任意调整摆角，并且可以在直尺范围内任意调整摆长。本技术方便读取摆长和摆角，节省了测量时间，提高了测量精度。
附图说明
[0010]图1为本技术的结构示意图；
[0011]图2为摆长尺与摆幅微调板位置示意图；
[0012]图3为摆幅微调板与摆角调整板位置示意图。
具体实施方式
[0013]下面结合附图和具体实施例，对本技术做进一步说明。
[0014]如图1、2和3所示，一种单摆实验装置，包括支架、摆长尺、摆幅微调板和摆角调整板。
[0015]支架包括底座1和垂直设置在底座上的支杆2。底座1水平设置，通过下方的水平调节螺丝调节底座上表面保持水平。
[0016]摆幅微调板3为扇形，设有0
°
～10
°
角度线，对应角度线开有弧形通槽4，摆幅微调板背面对应0
°
位置设置有一个凸起。摆长尺5的0刻度位置与摆幅微调板3的扇形圆心活动连接，摆长尺5的中部与摆幅微调板3通过穿过弧形通槽4的紧固螺钉6固定位置。摆长尺5上设置有摆球座7。
[0017]摆角调整板8为半圆形，固定设置在支杆2上。摆角调整板面上同一圆弧上开设有十七个凹槽9，分别对应
‑
80
°
、
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70
°
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60
°
、
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50
°
、
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40
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、
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30
°
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20
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、
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10
°
、0
°
、10
°
、20
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、30
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、40
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、50
°
、60
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、70
°
、80
°
的中心角，摆幅微调板的凸起与凹槽9位置对应。
[0018]摆长尺5、摆幅微调板3和摆角调整板8依次同轴设置，转动摆长尺5，改变摆长尺5与摆幅微调板3的夹角，通过锁紧螺钉锁紧，然后将摆幅微调板3与摆长尺5整体相对摆角调整板8夹角，当凸起落入凹槽即实现定位，每移动一个凹槽，摆角增加或减少10
°
。
[0019]摆线10的一端固定在摆长尺的一端，另一端连接摆球11，摆球11与摆球座7位置对应。
[0020]实验中，首先将通过转动摆长尺，将摆角在0
°
～10
°
内微调，锁紧后转动摆幅微调板，以10
°
的整数倍调整摆角，然后锁紧，这样可在
‑
90
°
～+90
°
内调整摆角。将摆球座在摆长尺上滑动到确定位置，将摆球置于摆球座一侧，拉紧摆线，将另一端固定，得到摆长。释放摆球，摆球自然开始摆动，同时开始计时。需要改变摆长重新测量时首先调整摆球座到指定位置，重复上述操作。需要改变摆角，按照上述操作，重新调整摆长尺与摆幅微调板的夹角、摆幅微调板与摆角调整板的夹角。该装置可以在直尺范围内任意调整摆长，可以在
‑
90
°
～+90
°
内任意调整摆角。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.单摆实验装置，包括支架、摆长尺、摆幅微调板和摆角调整板；其特征在于：所述的支架包括底座和垂直设置在底座上的支杆，底座水平设置，通过下方的水平调节螺丝调节底座上表面保持水平；所述的摆幅微调板为扇形，设有0
°
～10
°
角度线，对应角度线开有弧形通槽，摆幅微调板背面对应0
°
位置设置有一个凸起；摆长尺的0刻度位置与摆幅微调板的扇形圆心活动连接，摆长尺的中部与摆幅微调板通过穿过弧形通槽的紧固螺钉固定；摆长尺上设置有摆球座；所述的摆角调整板为半圆形，固定设置在支杆上；摆角调整板面的同一圆弧上开设有十七个凹槽，分别对应
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80
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、
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70
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【专利技术属性】
技术研发人员：祁予扬，刘万豪，郭思媛，杨旭昕，吴季强，侯红生，孙哲，苏晓松，
申请(专利权)人：杭州师范大学，
类型：新型
国别省市：