[实用新型]一种新型单摆实验装置

说明书

本实用新型公开了一种新型单摆实验装置：包括底板、固定于底板上的支撑柱以及固定在支撑柱上端的上板，包括摆动机构和控制部分；所述摆动机构转动设置于上板上，所述摆动机构的中部设有可被磁铁吸引的挡板；所述控制部分包括控制装置、电磁铁、光电开关、计时器、计数器和继电器，所述电磁铁和光电传感器均固定在上板上并且关于摆动机构对应，在摆动机构摆动带动挡板摆动的过程中，挡板的一端由电磁铁断电后释放，摆动到另一侧时被光电传感器感应。本实用新型进行的单摆实验过程中误差得到有效解决，保证了数据的精确性和可靠性，验证假设更有说服力。

技术领域

本实用新型涉及教学器材，具体是指一种新型单摆实验装置。

背景技术

《摆的研究》是在学生研究了《机械摆钟》的基础上进行的。学生其实已经对影响摆每分钟摆多少次的因素有自己的初步认识，但有不少学生认为摆的快慢是与摆锤的重量及摆幅的大小有关。本课将带领学生就摆的快慢与什么因素(即摆锤的重量、摆绳的长短等因素)有关展开探究。

按照课本上的实验方法，存在以下这些不足之处：

1、增加摆长及摆重时，使用绳子操作不方便，且摆幅过大摆锤容易碰撞铁架台；

2、手动控制摆幅很容易超过5°，且不能保证每次摆幅保持一致；

3、人为计时计数，容易产生误差。时间不同步；

传统的单摆实验装置已经不能满足学校教学的实验要求了。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服上述技术的缺陷，提供一种新型单摆实验装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为一种新型单摆实验装置：包括底板、固定于底板上的支撑柱以及固定在支撑柱上端的上板，包括摆动机构和控制部分；

所述摆动机构转动设置于上板上，所述摆动机构的中部设有可被磁铁吸引的挡板；

所述控制部分包括控制装置、电磁铁、光电传感器、计时器、计数器和继电器，所述电磁铁和光电传感器均固定在上板上并且与摆动机构对应，在摆动机构摆动带动挡板摆动的过程中，挡板的一端由电磁铁断电后释放，摆动到另一侧时被光电传感器感应；

作为改进，所述电磁铁由继电器控制，所述继电器由工作开关控制，所述光电开关通过计时器的常闭开关与计数器连接。

作为改进，所述摆动机构包括上摆动杆、下摆动杆、固定设置于上摆动杆上端的轴承、设置于下摆动杆下端的螺柱组成；

所述轴承和上板的上部转动连接；

所述上摆动杆和下摆动杆连接并且其延伸方向相同，所述挡板固定在上摆动杆的下部；

所述螺柱上放置摆锤。

作为改进，所述下摆动杆上设有长条孔，所述长条孔始于下摆动杆的上端终于下摆动杆的下端，所述下摆动杆上设有螺栓，所述螺栓穿过长条孔后和上摆动杆固定。

作为改进，所述螺柱可放置的摆锤的数量不低于一个。

作为改进，所述上板上设有蜂鸣器，所述蜂鸣器和计时器常开开关连接。

作为改进，所述上板上设有角度刻度表，所述角度刻度表的弧心是摆动机构和上板的转动连接处。

作为改进，所述角度刻度表上的角度是1-5°，并且关于角度刻度表的角平分线对称，角度刻度表的角平分线垂直于水平面。

作为改进，所述电磁铁和上板之间通过可调节长度机构连接，所述可调节长度机构由固定在上板的连接柱、穿过连接柱的连接杆以及起到将连接杆起到夹紧的蝶形螺母组成，所述电磁铁固定在连接杆的末端，所述电磁铁位于可调节长度机构和摆动机构之间。