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FD-DB-D型 新型单摆实验仪

  单摆实验在大学基础物理和中学物理教学中都是一个必做实验,以往此实验都限于单摆在小角度内做近似等周期摆动的情况下,测量小球振动周期,一般不涉及周期与摆角之间的关系。要研究此二者间关系就必须在不同摆角,甚至大摆角下进行周期测量。传统方法的周期测量用手控秒表计时,测量误差较大。为了降低误差,必须采用多周期测量后取平均值的方法,由于空气阻尼的存在,摆角随时间的延长而衰减,因此无法精确测得大角下摆动周期的准确值。采用集成开关型霍耳传感器和电子计时器实现自动计时之后,能够在很短几个振动周期内准确测得单摆在大角下的周期,这样可以忽略空气阻尼对摆角的影响,使研究周期与摆角关系的实验得以顺利进行。在得到周期与摆角的关系后,可以用外推至摆角为零的方法,精确测得摆角极小时的振动周期值,从而更精确地测定重力加速度。

  本实验仪采用伽利略外推法研究物理规律的实验思想,通过测量周期与摆角的关系,用外推法求得极小摆角时的振动周期,这种设计思想在物理实验教学中加以运用,取得了良好的效果。

  应用本实验仪可以完成以下实验:

  1 .用集成霍耳开关测得周期与摆角的关系,用外推至摆角为零的方法,精确测得摆角极小时的振动周期值,从而测定重力加速度。

  2 .通过固定单摆摆长测量振动周期,计算重力加速度 g ;或逐次改变摆长,测出相应的周期,经直线拟合求出重力加速度 g ,验证摆长与振动周期平方成正比的关系。

  仪器主要技术参数:

  1 .电子自动计时器 精度 0.001s ,最大半周期计数 66 次;

  2 .集成霍耳开关 响应距离 1.0cm ;

  3 .量角器 量程 -50 °到 +50 °,最小刻度 1 °;

  4 .标尺 量程 0 到 80mm ,最小刻度 1mm 。

 

  

 

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