[实用新型]一种重力加速度实验仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及物理实验教学领域，尤其涉及一种重力加速度实验仪。

背景技术

目前，在物理实验教学中大多使用单摆来测量重力加速度，其原理是：单摆在摆角小于5°时的振动是简谐运动，其固有周期为由此可得据此，只要测出摆长l和周期T，即可计算出当地的重力加速度g值。利用单摆来测量重力加速度的具体操作过程如下：

步骤一：将铁架固定在铁架台的上端，再将金属摆球通过一条细线固定在铁架上，并使摆球自然下垂，从而制成单摆；

步骤二：用游标卡尺测出摆球直径2r(摆球直径不大于0.01m，否则会出现较大误差)，再用米尺测出从悬点至摆球上端的悬线长l′(悬线长必须在0.08m至1.02m之间)，则该单摆的摆长l＝l′+r；

步骤三：把单摆从平衡位置拉开一个小角度(不大于5°)，使单摆在竖直平面内摆动，用秒表测量单摆完成n＝30次全振动所用的时间t，求出完成一次全振动所用的平均时间，这就是单摆的周期T＝t/n；

步骤四：将测出的摆长l和周期T代入公式即可求出重力加速度g的值。

在上述利用单摆来测量重力加速度的过程中，发明人发现至少存在如下问题：

第一、当单摆从平衡位置拉开一个小角度需要释放摆球时，不能有横向作用的力，必须使单摆在一个竖直平面内摆动，否则就会使单摆出现圆锥摆现象，从而导致测得的周期值偏大，最终使得到的重力加速度值出现偏差；而且摆线越长，摆球出现圆锥摆的显现就越明显，在这种情况下所测得的重力加速度值的准确度就越低。

第二、在测量摆球摆线长度过程中，也往往会由于诸多人为因素而产生较大的测量误差，从而影响重力加速度值的测定。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种重力加速度实验仪，以便于克服摆球在摆动过程中出现的圆锥摆问题，并且减少了摆线长度测量过程中的人为误差，从而提高了所测得的重力加速度值的准确度。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种重力加速度实验仪，包括：支撑架和摆球12；所述的支撑架包括设于上方的横杆9，所述的摆球12通过成20度到40度的两根摆线11悬挂在横杆9上。

优选地，相应的支撑架还包括升降柱和底座1；所述的升降柱包括套管5、空套于套管5中的活动杆7与设于套管5上用于调整并锁紧活动杆7的锁紧旋钮4，所述套管5的底部固定在底座1上；所述的横杆9固定在活动杆7的上部。

优选地，相应的升降柱的活动杆7上设有用于测量摆长的刻度尺。

优选地，相应的底座1上设有用于调整支撑架倾斜状态的调平螺母2和气泡水平仪3。

优选地，还包括用于测量摆球12摆动周期的光电门14和计时计数器17；

所述的光电门14固定于底座1上；所述的计时计数器17与光电门14连接。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的重力加速度实验仪采用双线摆替代了单线摆进行摆动，从而克服了摆球12的圆锥摆现象；同时还采用了设有刻度尺的升降柱作为支撑架，当把横杆9固定在升降柱的合适位置后，可以通过升降柱上的刻度尺直接读出摆长，从而减少了摆长测量过程中大量引入人为误差，因而提高了所测得的重力加速度值的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型实施例提供的重力加速度实验仪的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

如图1所示，一种重力加速度实验仪，其具体结构可以包括：支撑架和摆球12；所述的支撑架包括设于上方的横杆9，摆球12通过成20度到40度的两根摆线11悬挂在横杆9上。