[实用新型]粉末计时法单摆实验器

说明书

本实用新型属于单摆实验仪器的改进。属于物理实验仪器的改进，是CN85 201071U的推广改进之一。

常规单摆是用细绳栓一个摆球组成的，实验中使用秒表对单摆进行多次摆动的测量，然后计算出一次全振动的平均时间。在实际过程中，这种单摆很快演化为圆锥摆和非线性振动，不能保证在测量中是简谐振动。另一方面，对于短时间的测量，秒表使用的“开始”和“停止”的操作动作延时会带来很大误差。物理上要求测量的周期是，单摆经过某一位置经历的时间与单摆在这位置左、右运动经历的时间之和。如果采用光电门和数字毫秒计数器，用遮光法测量时间，必须测量单摆经过某一位置的经历时间，同时还要测量经过这个特定位置之后第二次返回和第三次返回的时间。要求进行上述三段时间的测量，在硬件上需要二、三台毫秒计数器，在软件上要求将它们的测量结果进行良好的衔接。这是困难和不经济的。

本实用新型的目的是提供一种能够解决上述问题的用于单摆实验的专门仪器。

本实用新型是这样实现的：用轴承将单摆运动限定在一个竖直平面内，利用接地导电液体槽，将微弱的电信号以两种强度引入粉末计时器的金属板上，实现单摆一次全振动的准确计时。

本实用新型在研制和使用中取得良好效果，很好地解决了有关单摆实验的相关测量问题，得到使用者的好评。

本实用新型有如下附图：

图1是本实用新型粉末法计时单摆实验器的使用状态图。

图2是本实用新型粉末法计时单摆实验器的单摆示意图。

图3是本实用新型粉末法计时单摆实验器的铁架台、单摆、导电液体金属槽的位置图。

图4是本实用新型粉末法计时单摆实验器的金属板上呈现的计时条纹和结果。

下面结合附图进一步说明本实用新型粉末法计时单摆实验器是如何实现的：粉末计时法单摆实验器，它是由粉末计时器、单摆(2)、导电液体金属槽(3)、铁架台(4)和低压交流电供电系统(5)组成。其特征在于计时器是由金属板(6)、金属刮板(7)和绝缘粉末(8)组成，所说的低压交流电供电系统是导线(9)通过测电笔(10)与交流市电的火线相连而得到的，或者取自低压交流电源低于36V的电信号。

粉末法计时单摆实验器的单摆(1)是在导电的小轴承(11)上连接导电材料的双臂(12)，双臂的另一端连接摆体(13)，摆体上的三个调节轮(14)是为了调整摆长和使其突起(15)在竖直位置。

粉末法计时单摆实验器的导电液体金属槽(3)内充满了导电液(16)，金属槽垫放在绝缘物上(17)，放置在铁架台底座上(18)。

金属槽用导线(19)串接一个电阻(20)并接地。

粉末法计时单摆实验器的铁架台(4)上有一个水平金属杆(21)，铁架台的底座(18)上有调节螺钉(22)和水平仪(23)。可以调节和保证底座(18)的水平。

如图1，接好线路后，当启动单摆5°以内摆动时，用手指或手持金属刮板(7)在预先撒有绝缘物资粉末(8)的计时金属板(6)上划动，就能得到如图4的测量结果，数出图中标明T的所有条纹数N再乘以1/2f(f是交流电的频率，我国是50Hz)就得到了单摆的周期。