[实用新型]一种多控式单摆

说明书

技术领域

本实用新型属教学仪器，具体涉及一种多控式单摆。

背景技术

目前，在中学物理“用单摆测定重力加速度”的实验中，教师们的普遍作法是：首先，用细线穿过带小孔的球做成一个单摆，将准备好的铁夹固定在铁架台上方，铁架台放在桌边，使铁夹伸到桌面以外，将单摆固定在铁夹上，使摆球自由下垂；其次，用游标卡尺测出小球的直径，再用米尺测出从悬点到小球上端的距离，相加求得摆长；然后，将小球拉开一个小于5度的角度，使其在竖直平面内摆动，测量单摆完成全振动30到50次所用的平均时间，求出周期，最后带入公式求出重力加速度的值。然而，这种在教学中普遍采用的方法却存在影响实验精度及操作繁琐的诸多弊端。弊端1、实验中所述的细线为质量轻、细且不易伸长的线，小球为密度较大、直径较小的金属球，可是在实验中，教师们大都就地取材，选用的线及摆球不能很好的满足实验要求，致使实验精度受到影响。弊端2、实验中，都需要用游标卡尺来测出小球的直径，而且为了求的实验结果的准确性，需要多次调整摆线的长度，而每次调整摆线都需要将摆线从铁夹中取下来，这样使实验操作非常繁琐。弊端3、实验中要求小球的摆角不能超过10°，而对于角度的衡量只凭实验者的经验判断，无参照器具，使实验精度受影响，且缺乏说服力。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种多控式单摆，解决现有单摆在实验中存在的上述问题，使实验操作更简单，实验数据更准确，提高实验效果。

本实用新型的目的通过如下技术方案来实现：

一种多控式单摆，包括铁架台1、插杆2、摆线6、摆球7；其特征在于：铁架台1上固定有插杆2，固定板3的一端通过角形板4固定在插杆2上，另一端设置有摆角标度盘8，角形板4上的小孔中设胶塞5，摆线6的一端通过设置在摆球7上的小孔与之连接，另一端穿过胶塞5并被其固定。所述摆线6为质量轻、细且易伸长的线。所述摆球7为直径小于2厘米的金属球，其表面标注有摆球7的直径及质量。

本实用新型的有益效果在于：实验所用的摆线及摆球能满足实验要求，提高实验精度。摆球的直径可以直接获得，摆线长度调节简单，使实验更加快捷、简便。摆角的大小可以通过摆角标度盘直接获得，提高了实验精度及说服力。

附图说明

附图为本实用新型一种多控式单摆结构示意图。

图中各部分为：铁架台1、插杆2、固定板3、角形板4、胶塞5、摆线6、摆球7、摆角标度盘8。

具体实施方式

实施例1

如图所示，本实用新型一种多控式单摆，包括铁架台1、插杆2、摆线6、摆球7；其特征在于：铁架台1上固定有插杆2，固定板3的一端通过角形板4固定在插杆2上，另一端设置有摆角标度盘8，角形板4上的小孔中设胶塞5，摆线6的一端通过设置在摆球7上的小孔与之连接，另一端穿过胶塞5并被其固定。所述摆线6为质量轻、细且不能伸长的线。所述摆球7为直径小于2厘米的金属球，其表面标有小球的直径及质量。

在实验准备时，首先，按图1所示将铁架台1、插杆2、固定板3、角形板4连接固定。其次，将摆线6的一端穿过摆球7上的小孔并打结，使其与摆球7连接，将其另一端穿过设置在角形板4上的胶塞5并被其固定，然后，将连接好的单摆置于实验桌边，并调整摆线6的长度使摆球7自由下垂至桌面以下，摆球7稳定后，调整固定着摆角标度盘8的固定板3，使实验者正视时摆线6正好与摆角标度盘8中间的零度垂线重合。保证实验桌稳定、室内无风后，依教材要求，正式开始实验。

实施例2

做好实验前的准备工作后，开始实验。首先，量出悬线即胶塞5到摆球7间之摆线6的长度加小球的直径，求出摆长。其次，观察摆角标度盘8，将摆球7从平衡位置拉开一个小于10度的角，放开摆球7，用秒表测量单摆完成30次或50次全振动所需时间，求出完成一次全振动所需平均时间即单摆的周期。最后，将上述测得摆长及周期代入公式，即可求得重力加速度的值。为了使数值更加准确，需要改变摆长，做多次实验，求得每次实验的重力加速度值，取其平均值即可看做本地区的重力加速度。本实用新型在改变摆长时，只需要在胶塞5处用力往上或下拉动摆线6便可起到调整摆长的作用。