CN2323374Y

CN2323374Y - 可变摆长测重力加速度仪

Info

Publication number: CN2323374Y
Application number: CN 98200381
Authority: CN
Inventors: 张继元
Original assignee: Beijing Institute of Technology BIT
Current assignee: Beijing Institute of Technology BIT
Priority date: 1998-01-15
Filing date: 1998-01-15
Publication date: 1999-06-09
Anticipated expiration: 2008-01-15

Abstract

一种可变摆长测重力加速度仪,属于物理教学实验仪器。该测重力加速度仪包括带游标的高度尺、夹线器、光电门、电子计时器和重锤,利用摆长差测量g值,误差小,结构简单,使用起来很方便。

Description

可变摆长测重力加速度仪

本实用新型为一种可变摆长测重力加速度仪，属于教学物理实验仪器。

目前，在普通物理实验中，测量重力加速度g的大小是一个重要且基本的实验，常用的有气垫导轨、落体仪、单摆等方法测量g值，单摆的方法最简单，但由于摆长L不易测准，使得g值的测量结果误差大；用气垫导轨、落体仪测量重力加速度时，由于仪器本身结构的影响，也都测不准，误差远大于用单摆测重力加速度；另外测量重力加速度的方法还有复摆和可逆摆，也都因为制造工艺所限，测量误差约为±3cm。

本实用新型的目的为了克服上述不足，而提供了一种包括带游标的高度尺、夹线器、光电门、电子计时器和重锤的可变摆长测重力加速度仪，这种测重力加速度仪误差小。

本实用新型为了实现上述目的，提出如下技术方案：该可变摆长测重力加速度仪，包括带游标的高度尺、夹线器、光电门、电子计时器和重锤，与高度尺身平行的固定柱与横梁起对高度尺的稳定作用，游标伸出端装夹线器，夹线器由两片金属组成，悬丝靠金属上的螺钉夹紧在两片金属中间，悬丝上端固定在横梁一端，悬丝下端吊有重锤，重锤上方设有光电门，光电门与电子计时器相连。

本实用新型的特点是：利用摆长差测量g值，即简便又易行，且测量误差小，误差只有±0.4cm。

本实用新型的具体结构由图1给出。

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图中主要结构为：横梁1、固定柱2、高度尺3、微调器4、游标5、悬丝6、夹线器7、光电门8、重锤9、高度尺底座10、电子计时器11。

下面结合附图对本实用新型加以详细说明。

这种可变摆长测重力和速度仪，包括带游标5的高度尺3、夹线器7、光电门8、电子计时器11和重锤9，与高度尺身平行的固定柱2与横梁1起对高度尺的稳定作用，游标伸出端装夹线器，夹线器由两片金属组成，悬丝6靠金属上的螺钉夹紧在两片金属中间，悬丝上端固定在横梁一端，悬丝下端吊有重锤，重锤上方设有光电门，光电门与电子计时器相连。

实验时，首先利用重锤和悬丝调整仪器的重直度，调整方法在仪器的底座下加垫片，开始测量时，将夹线器上的螺钉松开，把夹线器移至尺身约50cm处，精读游标，确定此时夹线器的准确位置，调紧夹线器，这时形成一摆长为L₁(夹线器下表面至重锤重心的距离)的单摆，调好计时器，使单摆摆动起来，摆动角度于小5°，等摆动稳定后，由计时器测出周期T1，然开松开夹线器，并将夹线器下移h,h为5-45cm，此时形成一摆长为L₂的单摆，再调好计时器，使单摆动起来，此时又将得到第二个周期T2，于是由单摆周期的公式得到：

T_{1} = 2 π \sqrt{\frac{L_{1}}{g}}

T_{2} = 2 π \sqrt{\frac{L_{2}}{g}}

两式联立可解出重力加速度：

g = \frac{4 π^{2} (L_{1} - L_{2})}{T_{1}^{2} - T_{2}^{2}}

= \frac{4 π^{2} h}{T_{1}^{2} - T_{2}^{2}}

因此而得到所测的g值，误差只有±4cm。

Claims

1、一种可变摆长测重力加速度仪，其特征在于包括带游标的高度尺、夹线器、光电门、电子计时器和重锤，与高度尺身平行的固定柱与横梁起对高度尺的稳定作用，游标伸出端装夹线器，夹线器由两片金属组成，悬丝靠金属上的螺钉夹紧在两片金属中间，悬丝上端固定在横梁一端，悬丝下端吊有重锤，重锤上方设有光电门，光电门与电子计时器相连。