单摆测重力加速度实验装置的制作方法

本实用新型主要涉及物理试验装置领域，具体是单摆测重力加速度实验装置。

背景技术：

利用单摆测重力加速度是高中物理的重要实验，已知摆线的长度和摆线的周期即可计算出重力加速度。现有的单摆测重力加速度实验装置在摆动小球时，随意性大，很难确保摆线的摆动保持在一个竖直平面内，而且摆球在摆动时容易晃动，从而使得摆球和摆线的运动容易形成圆锥摆，干扰实验结果，导致测量结果误差较大，准确度低。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本实用新型提供了单摆测重力加速度实验装置，它不仅能够减少装置的晃动，确保摆线在摆动时处于竖直平面状态，而且能够发现和清除将摆球和摆线出现圆锥摆的实验情况，减少实验误差，提高了实验结果的准确度。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

单摆测重力加速度实验装置，包括底座，所述底座上设置支撑板，所述支撑板顶部设置顶板，所述顶板前端设置缺口，所述缺口处设置转动杆，所述转动杆上设置摆线和第一凹槽，所述摆线底端设置摆球，所述第一凹槽为多个，所述转动杆上方设置插杆，多个所述第一凹槽均与插杆相适应，所述插杆远离转动杆一端设置调节杆，所述调节杆上套设调节弹簧，所述调节弹簧两端分别与顶板和调节杆固定连接，所述顶板上设置第二凹槽，所述第二凹槽与调节杆相适应，所述顶板底部设置滑轨，所述滑轨上安装滑块，所述滑块底部设置第一连接板，所述第一连接板底部设置连接杆，所述连接杆远离第一连接板一端设置螺母，所述螺母内安装螺杆，所述螺杆一端穿过支撑板，所述螺母远离螺杆一侧设置测试板，所述顶板上套设转动圆环，所述转动圆环底部设置第二连接板，所述第二连接板上设置量角器，所述量角器的位置与测试板相适应。

所述支撑板上设置刻度线。

所述螺杆和转动杆端部均设置调节钮。

所述插杆上设置卡槽，所述卡槽的位置与量角器相适应。

所述量角器与测试板之间设置保护层。

所述第一凹槽和第二凹槽内均设置防松垫。

对比现有技术，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过在支撑板上设置螺杆等部件，减少了装置晃动，而且通过量角器和测试板的配合，确保摆线在实验的初始位置保持竖直，从而确保了摆线在摆动时处于竖直平面状态，及时发现摆线和摆球出现圆锥摆的情况，将实验中圆锥摆的实验数据进行清除，减少了实验误差，提高了实验结果的准确度。

2、刻度线的设置，在摆线长度出现变动时，方便记录摆线的长度，提高了装置的使用效率。

3、调节钮的设置，便于对螺杆和转动杆进行调节，进一步优化了本装置。

4、卡槽便于固定量角器，使得量角器位于顶板上方时，更加稳固牢靠，减少对实验过程的干扰。

5、保护层对量角器起到保护作用，减少染料和印泥等物品对量角器的污染。

6、防松垫的设置，使得转动杆的固定更加牢靠，减少转动杆晃动对摆线的干扰，进一步减少了实验误差。

附图说明

附图1是本实用新型主视图结构示意图；

附图2是本实用新型左视图结构示意图；

附图3是本实用新型使用状态参考图；

附图4是本实用新型I部放大图。

附图中所示标号：1、底座；2、支撑板；3、顶板；4、缺口；5、转动杆；6、摆线；7、第一凹槽；8、摆球；9、插杆；10、调节杆；11、调节弹簧；12、第二凹槽；13、滑轨；14、滑块；15、第一连接板；16、连接杆；17、螺母；18、螺杆；19、测试板；20、转动圆环；21、第二连接板；22、量角器；23、刻度线；24、调节钮。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

本实用新型中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。

单摆测重力加速度实验装置，包括底座1，所述底座1上设置支撑板2，所述支撑板2顶部设置顶板3，所述顶板3前端设置缺口4，所述缺口4处设置转动杆5，如附图1所示，转动杆在缺口位置处，能够围绕顶板进行转动，起到缠绕摆线的作用，所述转动杆5上设置摆线6和第一凹槽7，所述摆线6底端设置摆球8，所述第一凹槽7为多个，所述转动杆5上方设置插杆9，多个所述第一凹槽7均与插杆9相适应，第一凹槽与插杆相互配合，用于固定转动杆。所述插杆9远离转动杆5一端设置调节杆10，所述调节杆10上套设调节弹簧11，所述调节弹簧11两端分别与顶板3和调节杆10固定连接，调节弹簧与顶板、调节杆固定连接，使得调节杆既能够使插杆脱离第一凹槽，又确保调节杆固定在顶板上。所述顶板3上设置第二凹槽12，所述第二凹槽12与调节杆10相适应，所述顶板3底部设置滑轨13，所述滑轨13上安装滑块14，所述滑块14底部设置第一连接板15，所述第一连接板15底部设置连接杆16，所述连接杆16远离第一连接板15一端设置螺母17，所述螺母17内安装螺杆18，螺母螺杆和滑块滑轨等部件一方面能够实现对测试板位置的移动，另一方面也增加了支撑板的重量，减少摆球和摆线在摆动过程中装置的晃动。作为优化，滑块和滑轨采用THK SHS35C型号。所述螺杆18一端穿过支撑板2，所述螺母17远离螺杆18一侧设置测试板19，所述顶板3上套设转动圆环20，如附图2所示，顶板上套设圆环位置处切削呈圆杆状，确保转动圆环能够围绕顶板进行转动。如附图1和附图3所示，量角器和第二连接板以与插杆相对一侧向顶板上方进行转动，避免插杆对量角器的位置进行干扰。所述转动圆环20底部设置第二连接板21，所述第二连接板21上设置量角器22，量角器一方面起到测量角度的作用，另一方面起到使摆线处于竖直状态的作用。所述量角器22的位置与测试板19相适应。本实用新型通过在支撑板上设置螺杆等部件，减少了装置晃动，而且通过量角器和测试板的配合，确保摆线在实验的初始位置保持竖直，从而确保了摆线在摆动时处于竖直平面状态，及时发现摆线和摆球出现圆锥摆的情况，将实验中圆锥摆的实验数据进行清除，减少了实验误差，提高了实验结果的准确度。

为了方便记录摆线长度，所述支撑板2上设置刻度线23。刻度线的设置，在摆线长度出现变动时，方便记录摆线的长度，提高了装置的使用效率。

作为优化，所述螺杆18和转动杆5端部均设置调节钮24。调节钮的设置，便于对螺杆和转动杆进行调节，进一步优化了本装置。

作为优化，所述插杆9上设置卡槽，所述卡槽的位置与量角器22相适应。卡槽便于固定量角器，使得量角器位于顶板上方时，更加稳固牢靠，减少对实验过程的干扰。

作为优化，所述量角器22与测试板19之间设置保护层。保护层对量角器起到保护作用，减少染料和印泥等物品对量角器的污染。

作为优化，所述第一凹槽7和第二凹槽12内均设置防松垫。防松垫的设置，使得转动杆的固定更加牢靠，减少转动杆晃动对摆线的干扰，进一步减少了实验误差。

使用方法：

本装置在使用时，首先在测试板靠近量角器一侧的表面涂抹染料、印泥等物品，然后转动螺杆，在滑轨滑块的作用下，螺母带着测试板向量角器方向移动，调整好位置以后，拉动摆线，与量角器平齐，然后将量角器向上旋转，松开手，使摆球摆动，记录摆球摆动30次所用的时间，多次记录，算出摆球的摆动周期，再利用摆线长度计算出重力加速度值。

若实验过程中，摆线沾染了染料、印泥等物品，说明实验中摆球和摆线出现了圆锥摆，将当次实验记录的数据清除，然后通过转动转动杆缠绕摆线，重新测量摆线长度后，继续按照上述步骤进行实验。