TWP-W115新型單擺實(shí)驗(yàn)儀

單擺實(shí)驗(yàn)在大學(xué)基礎(chǔ)物理和中學(xué)物理教學(xué)中都是一個必做實(shí)驗(yàn)，以往此實(shí)驗(yàn)都限于單擺在小角度內(nèi)做近似等周期擺動的情況下，測量小球振動周期，一般不涉及周期與擺角之間的關(guān)系。要研究此二者間關(guān)系就必須在不同擺角，甚至大擺角下進(jìn)行周期測量。傳統(tǒng)方法的周期測量用手控秒表計時，測量誤差較大。為了降低誤差，必須采用多周期測量后取平均值的方法，由于空氣阻尼的存在，擺角隨時間的延長而衰減，因此無法精確測得大角下擺動周期的準(zhǔn)確值。采用集成開關(guān)型霍耳傳感器和電子計時器實(shí)現(xiàn)自動計時之后，能夠在很短幾個振動周期內(nèi)準(zhǔn)確測得單擺在大角下的周期，這樣可以忽略空氣阻尼對擺角的影響，使研究周期與擺角關(guān)系的實(shí)驗(yàn)得以順利進(jìn)行。在得到周期與擺角的關(guān)系后，可以用外推至擺角為零的方法，精確測得擺角極小時的振動周期值，從而更精確地測定重力加速度。

本實(shí)驗(yàn)儀采用伽利略外推法研究物理規(guī)律的實(shí)驗(yàn)思想，通過測量周期與擺角的關(guān)系，用外推法求得極小擺角時的振動周期，這種設(shè)計思想在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中加以運(yùn)用，取得了良好的效果。

應(yīng)用本實(shí)驗(yàn)儀可以完成以下實(shí)驗(yàn)：

1 ．用集成霍耳開關(guān)測得周期與擺角的關(guān)系，用外推至擺角為零的方法，精確測得擺角極小時的振動周期值，從而測定重力加速度。

2 ．通過固定單擺擺長測量振動周期，計算重力加速度 g ；或逐次改變擺長，測出相應(yīng)的周期，經(jīng)直線擬合求出重力加速度 g ，驗(yàn)證擺長與振動周期平方成正比的關(guān)系。

儀器主要技術(shù)參數(shù)：

1 ．電子自動計時器 精度 0.001s ，最大半周期計數(shù) 66 次；

2 ．集成霍耳開關(guān) 響應(yīng)距離 1.0cm ；

3 ．量角器 量程 -50 °到 +50 °，最小刻度 1 °；

4 ．標(biāo)尺 量程 0 到 80mm ，最小刻度 1mm 。