[实用新型]一种单摆实验仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种物理实验仪，尤其是一种单摆实验仪。

背景技术

目前，单摆实验仪在单摆实验中是常用的仪器，但是单摆实验存在单摆小球圆锥摆运动的情况，而且计时是需要人工计时，人工计时和计数会有一定的误差，有时单摆运动几十次的情况下，会出现计数错误的情况，导致会有较大的误差，这样的情况会影响最后求得的数据的准确性。

发明内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种单摆实验仪。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种单摆实验仪，包括支架，支架的顶部通过摆线安置摆球，所述支架的下部安置有光源，所述光源与摆球是水平的，同时在与光源水平相对的位置放置控制装置；

    所述控制装置中，光传感器和计时器与微处理器连接，所述微处理器还连接计数器和显示器，开关与微处理器连接，所述计时器用于对单摆运动进行计时并输出至微处理器，所述计数器用于对单摆运动进行计数并输出至微处理器；

所述光传感器设置在与光源和摆球自然下垂的位置水平相对的位置；

所述摆球的正下方放置有电磁铁，所述电磁铁和磁铁均受控于电源；

所述支架的中部设置有量角器。

所述磁铁可移动，用于对摆球的初始位置进行调整，通过移动磁铁的位置控制摆球的摆角小于5°。

本实用新型的有益效果是，使摆球运动过程中在平面内摆动，不做圆锥摆运动，而且通过采用控制装置，可免于人工计时和计数导致的误差，提高数据的准确性。

附图说明

图1是单摆实验仪侧视图；

图2是单摆实验仪正视图；

图3是控制装置框图；

其中1.支架，2.摆线，3.磁铁，4.摆球，5.控制装置，6.电磁铁，7.量角器，8.光源。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

一种单摆实验仪，包括支架1，支架1的顶部通过摆线2安置摆球4，所述支架1的下部安置有光源8，所述光源8与摆球4是水平的，同时在与光源8水平相对的位置放置控制装置5；

 所述控制装置5中，光传感器和计时器与微处理器连接，所述微处理器还连接计数器和显示器，开关与微处理器连接，所述计时器用于对单摆运动进行计时并输出至微处理器，所述计数器用于对单摆运动进行计数并输出至微处理器；

所述光传感器设置在与光源8水平相对的位置；

所述摆球4的正下方放置有电磁铁6，所述电磁铁6和磁铁3均受控于电源。

所述单摆实验仪的工作过程如下：

如图1所示，打开电磁铁6和磁铁3受控的电源，电磁铁6和磁铁3共同对摆球具有吸引作用，可使摆球被吸引至最高点，使单摆初始处于平稳状态，关闭电源，摆球4不受电磁铁6和磁铁3的吸引，初始瞬时速度为零，同时由于电磁铁6和磁铁3分别位于摆球4正下方和正后方，摆球4后续会在平面进行单摆运动，不会出现圆锥摆运动。

关闭电磁铁6和磁铁3的电源同时，打开控制装置5中的开关，摆球4开始做单摆运动，每次经过与支架1平行位置时，会挡住光源8的光，光传感器接收不到光的照射，微处理器进行信息处理，同时控制计数器进行计数，并输出至显示器显示计数的次数，待摆球4运动50次即显示器显示100且摆球4运动至初始位置时，关闭开关，计时器显示运动摆球4单摆运动50次的时间。

所述支架2的中部设置有量角器7。

所述磁铁3可移动，用于对摆球4的初始位置进行调整，通过移动磁铁3的位置控制摆球4的摆角小于5°。

本实用新型的有益效果是，使摆球运动过程中在平面内摆动，不做圆锥摆运动，而且通过采用控制装置，可免于人工计时和计数导致的误差，提高数据的准确性。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。