雙標(biāo)尺復(fù)擺高精度測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)儀的制作方法
【專利摘要】雙標(biāo)尺復(fù)擺高精度測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)儀，屬于教學(xué)儀器【技術(shù)領(lǐng)域】。其包括復(fù)擺底座和設(shè)置在復(fù)擺底座上的支架，支架上固定設(shè)置中心軸，中心軸上設(shè)有量角器和復(fù)擺主尺，復(fù)擺主尺上固定設(shè)置游標(biāo)尺，復(fù)擺主尺的上下端設(shè)有對(duì)稱的輪軸，復(fù)擺主尺通過(guò)任一端的輪軸固定在中心軸上，輪軸上均設(shè)有擋光桿，復(fù)擺主尺與中心軸連接后位于復(fù)擺主尺下端的擋光桿與固定設(shè)置在支架上的擋光光電門配合，擋光光電門與固定設(shè)置在復(fù)擺底座上的毫秒計(jì)數(shù)器連接。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，操作簡(jiǎn)單，降低了誤差，提高了精度。
【專利說(shuō)明】雙標(biāo)尺復(fù)擺高精度測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于教學(xué)儀器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及雙標(biāo)尺復(fù)擺高精度測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，教學(xué)實(shí)驗(yàn)中大多采用復(fù)擺進(jìn)行重力加速度測(cè)量。而現(xiàn)有的復(fù)擺存在以下弊端:1)懸掛點(diǎn)多數(shù)采用懸掛支點(diǎn)式，沒(méi)有人采用輪軸式懸掛；2)多采用單標(biāo)尺且精度多為1mm，幾乎沒(méi)有采用游標(biāo)尺式；3)復(fù)擺多是一邊采用標(biāo)尺式，另一邊等間隔開(kāi)孔，采用不同開(kāi)孔作為支點(diǎn)以改變支點(diǎn)至轉(zhuǎn)軸距離，如此復(fù)擺會(huì)出現(xiàn)不對(duì)稱擺動(dòng)現(xiàn)象，往往會(huì)影響重力加速度的測(cè)量精度；4)復(fù)擺普遍采用一端懸掛式，不可避免會(huì)造成由于復(fù)擺體的不均勻性和標(biāo)尺讀數(shù)誤差而造成重力加速度測(cè)量精度不佳。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)提供一種雙標(biāo)尺復(fù)擺高精度測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)儀的技術(shù)方案。
[0004]所述的雙標(biāo)尺復(fù)擺高精度測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)儀，包括復(fù)擺底座和設(shè)置在復(fù)擺底座上的支架，其特征在于所述的支架上固定設(shè)置中心軸，所述的中心軸上設(shè)有量角器和復(fù)擺主尺，所述的復(fù)擺主尺上固定設(shè)置游標(biāo)尺，所述的復(fù)擺主尺的上下端設(shè)有對(duì)稱的輪軸，所述的復(fù)擺主尺通過(guò)任一端的輪軸固定在中心軸上，所述的輪軸上均設(shè)有擋光桿，所述的復(fù)擺主尺與中心軸連接后位于復(fù)擺主尺下端的擋光桿與固定設(shè)置在支架上的擋光光電門配合，所述的擋光光電門與固定設(shè)置在復(fù)擺底座上的毫秒計(jì)數(shù)器連接。
[0005]所述的雙標(biāo)尺復(fù)擺高精度測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于所述的復(fù)擺主尺上設(shè)有左王尺和右王尺，所述的游標(biāo)尺上設(shè)有與左王尺對(duì)應(yīng)的左游標(biāo)尺和與右王尺對(duì)應(yīng)的右游標(biāo)尺。
[0006]所述的雙標(biāo)尺復(fù)擺高精度測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于所述的游標(biāo)尺兩側(cè)設(shè)有卡槽，所述的復(fù)擺主尺穿過(guò)卡槽與游標(biāo)尺固定，所述的游標(biāo)尺背面和側(cè)面均設(shè)有固定螺孔，所述的游標(biāo)尺背面固定設(shè)置附加片。
[0007]所述的雙標(biāo)尺復(fù)擺高精度測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于所述的輪軸包括輪軸內(nèi)圈、輪軸外圈和設(shè)置在輪軸內(nèi)圈、輪軸外圈之間的輪軸珠。
[0008]所述的雙標(biāo)尺復(fù)擺高精度測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于所述的支架上通過(guò)設(shè)置的光電門固定架固定擋光光電門，所述的光電門固定架包括光電門固定套，所述的光電門固定套中插接固定擋光光電門。
[0009]所述的雙標(biāo)尺復(fù)擺高精度測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于所述的量角器的主尺量角范圍為±90°，精度為0.5°。
[0010]所述的雙標(biāo)尺復(fù)擺高精度測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于所述的毫秒計(jì)數(shù)器上設(shè)有電源開(kāi)關(guān)、電源開(kāi)關(guān)指示燈、擋光總次數(shù)對(duì)應(yīng)的總時(shí)間顯示屏和擋光總次數(shù)顯示屏。
[0011]所述的雙標(biāo)尺復(fù)擺高精度測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于所述的復(fù)擺底座底部設(shè)有一組能夠螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行調(diào)平的復(fù)擺腿。
[0012]上述的雙標(biāo)尺復(fù)擺高精度測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)儀，結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)合理，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:(1)采用了兩端的對(duì)稱懸掛式，避免了不對(duì)稱造成的誤差；(2)采用了雙游標(biāo)精確讀數(shù)，提高了測(cè)量的精準(zhǔn)性；(3)采用了輪軸作為懸掛支點(diǎn)進(jìn)行擺動(dòng)，保證了復(fù)擺在擺動(dòng)過(guò)程中始終在一個(gè)平面上，減少了由于支點(diǎn)式摩擦而造成的快速減幅擺動(dòng)，而造成的精度不佳；(4)采用了毫秒計(jì)測(cè)量擺動(dòng)次數(shù)與擺動(dòng)這些次數(shù)的總時(shí)間，提高了復(fù)擺擺動(dòng)周期的測(cè)量精度；(5)配置了復(fù)擺量角器，有利于確定復(fù)擺啟動(dòng)時(shí)初始位置不超過(guò)5°，以及擺動(dòng)過(guò)程中的遞減幅度，可有效地避免學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)擺幅等相關(guān)參數(shù)的誤判；(6)雙游標(biāo)作為滑塊，既能精確讀數(shù)，又能改變復(fù)擺質(zhì)心位置，為精確測(cè)量重力加速度創(chuàng)造了條件；(7)復(fù)擺在擺動(dòng)過(guò)程中，能夠始終在一個(gè)平面上保持高度穩(wěn)定，使之，擋光均勻，測(cè)量出來(lái)的周期就會(huì)誤差小、精度高；(8)毫秒計(jì)能夠隨機(jī)設(shè)置擋光總次數(shù)，為實(shí)驗(yàn)的精確測(cè)量帶來(lái)便利。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型中光電門、輪軸和光電門固定架的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型中輪軸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型中量角器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5為本實(shí)用新型中復(fù)擺主尺與游標(biāo)尺配合的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖6為本實(shí)用新型中游標(biāo)尺的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖7為本實(shí)用新型中游標(biāo)尺的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖8為本實(shí)用新型中游標(biāo)尺的后視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖9為本實(shí)用新型中游標(biāo)尺的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖10為本實(shí)用新型的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖11為本實(shí)用新型中游標(biāo)尺精度原理圖；
[0024]圖12為本實(shí)用新型中采用兩游標(biāo)尺的實(shí)測(cè)圖。
[0025]圖中:1_復(fù)擺底座；101_復(fù)擺腿；2-支架；3_毫秒計(jì)數(shù)器；301_電源開(kāi)關(guān)；302_電源開(kāi)關(guān)指示燈；303_擋光總次數(shù)對(duì)應(yīng)的總時(shí)間顯示屏；304_擋光總次數(shù)顯示屏；4-光電門固定架；401-光電門固定套；5_擋光光電門；6-輪軸；601-輪軸內(nèi)圈；602_輪軸外圈；603-輪軸珠；7_量角器；8_擋光桿；9_復(fù)擺主尺；901_左主尺；902_右主尺；10-游標(biāo)尺；1001-左游標(biāo)尺；1002-右游標(biāo)尺；1003_卡槽；1004_附加片；11_中心軸。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0027]如圖1和10所示，雙標(biāo)尺復(fù)擺高精度測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)儀復(fù)擺底座1、設(shè)置在復(fù)擺底座I上的支架2和設(shè)置在支架2上的復(fù)擺主尺9。復(fù)擺底座I底部設(shè)有復(fù)擺腿101，復(fù)擺腿101具有上下升降螺旋，調(diào)節(jié)升降螺旋，可起到將底座調(diào)節(jié)水平，復(fù)擺底座I左下角水泡處于玻璃球中間為標(biāo)志；復(fù)擺底座I上固定設(shè)有毫秒計(jì)數(shù)器3，毫秒計(jì)數(shù)器3上設(shè)有電源開(kāi)關(guān)301、電源開(kāi)關(guān)指示燈302、擋光總次數(shù)對(duì)應(yīng)的總時(shí)間顯示屏303和擋光總次數(shù)顯示屏304。支架2上端設(shè)有中心軸11的固定孔，下端設(shè)有光電門固定孔。支架2的上端固定孔中固定設(shè)有中心軸11，支架2的光電門固定孔中設(shè)置有光電門固定架4,光電門固定架4上固定設(shè)有擋光光電門5。中心軸11上設(shè)有量角器7和復(fù)擺主尺9。如圖4所不,量角器7的主尺量角范圍為±90°，精度為0.5°。復(fù)擺主尺9的上下端設(shè)有對(duì)稱的輪軸6，復(fù)擺主尺9通過(guò)任一端的輪軸6固定在中心軸11上。如圖3所示，輪軸6包括輪軸內(nèi)圈601、輪軸外圈602和設(shè)置在輪軸內(nèi)圈601、輪軸外圈602之間的輪軸珠603，輪軸6上均設(shè)有擋光桿8。復(fù)擺主尺9與中心軸11連接后位于復(fù)擺主尺9下端的擋光桿8與固定設(shè)置在支架2上的擋光光電門5配合。如圖2所不,光電門固定架4包括光電門固定套401,光電門固定套401中插接固定擋光光電門5。擋光光電門5與固定設(shè)置在復(fù)擺底座I上的毫秒計(jì)數(shù)器3連接。
[0028]如圖6、7、8和9所示，復(fù)擺主尺9上還固定設(shè)置游標(biāo)尺10，游標(biāo)尺10兩側(cè)設(shè)有卡槽1003，游標(biāo)尺10背面和側(cè)面設(shè)有固定螺孔，復(fù)擺主尺9穿過(guò)卡槽1003與游標(biāo)尺10通過(guò)兩側(cè)面螺絲固定，游標(biāo)尺10背面可固定設(shè)有附加片1004，以改變雙游標(biāo)模塊的質(zhì)心位置與其質(zhì)量。如圖5所示，復(fù)擺主尺9上設(shè)有左主尺901和右主尺902，游標(biāo)尺10上設(shè)有與左主尺901對(duì)應(yīng)的左游標(biāo)尺1001和與右主尺902對(duì)應(yīng)的右游標(biāo)尺1002。
[0029]一、游標(biāo)尺精度
[0030]游標(biāo)尺10即雙游標(biāo)，游標(biāo)尺10 (副尺)其本身就是作為復(fù)擺擺動(dòng)部分的滑塊來(lái)使用的。游標(biāo)尺10復(fù)擺高精度測(cè)量依據(jù):該游標(biāo)尺10復(fù)擺精度采用復(fù)擺主尺9的19mm與游標(biāo)尺10上的20格對(duì)應(yīng)，將Imm分配在游標(biāo)尺10上的20格上，即每一格為l/20mm=0.05mm,也就是測(cè)量過(guò)程該雙游標(biāo)測(cè)量精度可以達(dá)到0.05mm，如圖11所示。
[0031]二、雙游標(biāo)尺的結(jié)構(gòu)與原理
[0032]游標(biāo)尺10質(zhì)量為m，它的質(zhì)心剛好在左游標(biāo)尺1001和右游標(biāo)尺1002的O刻度連線上，左游標(biāo)尺1001與左主尺901對(duì)應(yīng)讀數(shù)，右游標(biāo)尺1002與右主尺902對(duì)應(yīng)讀數(shù)。如圖1所示，若以目前上端作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸，則復(fù)擺主尺9以左端O刻度線開(kāi)始讀數(shù)，游標(biāo)尺10用左游標(biāo)尺1001讀數(shù)；若以下端為復(fù)擺轉(zhuǎn)動(dòng)軸，則復(fù)擺主尺9以目前下端O刻度開(kāi)始讀數(shù)，游標(biāo)尺10讀數(shù)則是從右游標(biāo)尺1002的O刻度線開(kāi)始讀數(shù)。游標(biāo)尺10的總質(zhì)量與其質(zhì)心位置，可以通過(guò)在游標(biāo)尺10后部增加不同厚度的附加片1004來(lái)實(shí)現(xiàn)，其目的是用來(lái)平衡游標(biāo)尺10質(zhì)心位置。
[0033]三、雙標(biāo)尺復(fù)擺測(cè)量重力加速度調(diào)節(jié)原理
[0034]實(shí)驗(yàn)時(shí)，將中心軸11裝至支架2上端處，將量角器7的中心套進(jìn)中心軸11中并緊固；將復(fù)擺主尺9的一端輪軸6套進(jìn)中心軸11中并固定，此時(shí)，復(fù)擺主尺9平面與量角器7平面平行；將光電門固定架4固定至支架2上，前后移動(dòng)使之光電門固定套401位置合適并固定，再根據(jù)復(fù)擺主尺9下端的擋光桿8所在位置，確定擋光光電門5位置，并固定；將毫秒計(jì)數(shù)器3放于復(fù)擺底座I上，將光電門信號(hào)線連接在毫秒計(jì)數(shù)器3的插孔上，同時(shí)將電源線與毫秒計(jì)數(shù)器3相連。
[0035]實(shí)驗(yàn)時(shí)，打開(kāi)毫秒計(jì)數(shù)器3的電源開(kāi)關(guān)301，設(shè)置擺動(dòng)周期次數(shù)為η (次)，將復(fù)擺主尺9拉開(kāi)并通過(guò)量角器7觀察小于5°，然后放手，復(fù)擺主尺9開(kāi)始擺動(dòng)，待復(fù)擺主尺9擺動(dòng)超過(guò)所設(shè)置的擺動(dòng)次數(shù)(η)后，毫秒計(jì)數(shù)器3自動(dòng)記錄擺動(dòng)時(shí)間t (S)，該時(shí)間會(huì)顯示在設(shè)置擋光總次數(shù)對(duì)應(yīng)的總時(shí)間顯示屏303，那么，復(fù)擺主尺9擺動(dòng)的周期(T)為T=t/n (s)。
[0036]四、雙標(biāo)尺復(fù)擺高精度測(cè)量重力加速度原理
[0037]復(fù)擺式測(cè)量重力加速度公式推導(dǎo)
[0038]復(fù)擺是一剛體在重力作用下繞固定的水平軸作微小擺動(dòng)的動(dòng)力運(yùn)動(dòng)體系。如圖5所示，即圖11所示簡(jiǎn)易圖，剛體繞固定軸01 (輪軸內(nèi)套601中心)在豎直平面內(nèi)作左右擺動(dòng)，G是該物體(復(fù)擺主尺9)質(zhì)心，與軸01的距離為A，3為其擺動(dòng)角度。若規(guī)定右轉(zhuǎn)角為正，此時(shí)剛體所受力矩與角位移方向相反，即有
[0039]M = -mgksin Θ......(I)
[0040]依據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)定律，該復(fù)擺擺動(dòng)滿足
[0041]M = W......(2)
[0042]其中，/為該復(fù)擺的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。由(I)和(2)得.? m幽
[0043]Θ = - ~~j~ Sm Θ......(3)
-1
[0044]設(shè)Φ2=}。若Θ很小時(shí)在5°以內(nèi))近似有
[0045]h2 & ( Vsin θ^θ )......(4)
[0046]此方程說(shuō)明該復(fù)擺在小角度下作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其振動(dòng)周期
[0047]Γ=2? U—......(5)
^mgh
[0048]設(shè)4為轉(zhuǎn)軸過(guò)質(zhì)心且與01軸(輪軸內(nèi)套(601))平行時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，那么根據(jù)平行軸定律知
[0049]I = Ig +mh2......(6)
[0050]代入上式得:
11P.、
[0051]T = 2π P........(7)
]j mgh
[0052]根據(jù)(7)式，可測(cè)量重力加速度g，其實(shí)驗(yàn)方案有多種，如下選擇三種予以介紹.
[0053]實(shí)驗(yàn)方案一
[0054]對(duì)于固定的剛體而言，4是固定的，因而實(shí)驗(yàn)時(shí)，只需改變質(zhì)心到轉(zhuǎn)軸的距離Ar.?,則剛體周期分別為
[0055]F1 =……⑶
If JwgA1
[0056]r2 = '|S^……(9)
V唉
[0057]為了使計(jì)算公式簡(jiǎn)化，故取.? = 2 A1 ,合并⑶式和(9)式得:
YlT^kl,、
[0058]g= 2……(10)
[0059]為了方便確定質(zhì)心位置G，實(shí)驗(yàn)時(shí)可取下擺錘A (雙游標(biāo)尺模塊)和B (雙游標(biāo)尺模塊，如圖12所示，自已設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量方案和數(shù)據(jù)處理方案。
[0060]實(shí)驗(yàn)方案二
[0061]設(shè)(6)式中的,代入(7)式，得
「 ? — 。 \mk2 + mh2 r Ji2 +h2....
[0062]T = 2πΛ-= 2π........(11)
彳 mgky gh
[0063]式中t為復(fù)擺對(duì)G軸的回轉(zhuǎn)半徑，h為質(zhì)心到轉(zhuǎn)軸(01 (輪軸內(nèi)套(601)中心))的距離。對(duì)(11)式兩邊平方，得
[0064]T2k = —k2 +-A2……(12)
gS
[0065]設(shè)y= T2A, X = A2 ,則(12)式改寫成
An2 2 4^
[0066]y =-Ar +-X......(13)
g g
[0067](13)式為直線方程，實(shí)驗(yàn)時(shí)取下擺錘A (雙游標(biāo)尺模塊)和B (雙游標(biāo)尺模塊)，如圖12所示，測(cè)出《組(x，y)值，用作圖法或最小二乘法求直線的截距&和斜車I由于辦=所以
4^2 fbg, fb~
[。。68] g=^,k=^=k ……(14)
[0069]由(14)式可求得重力加速度和回轉(zhuǎn)半徑
[0070]實(shí)驗(yàn)方案三
[0071]在擺桿上加上擺錘A (雙游標(biāo)模塊)和B (雙游標(biāo)模塊)，讓復(fù)擺擺動(dòng)，如圖12所示，如擺角較小(0-5° )，其周期?；為
[0072]T1 = 2π L-^r……(15)
gh'
[0073]式中A是可逆擺以O(shè)1 (復(fù)擺一端的輪軸內(nèi)套(601)中心)為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量4力擺的總質(zhì)量，g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋橹c(diǎn)4 (輪軸內(nèi)套(601)中心)到復(fù)擺質(zhì)心G的距離。又當(dāng)以O(shè)2 (復(fù)擺另一端的輪軸內(nèi)套(601)中心)為支點(diǎn)擺動(dòng)時(shí)，其周期巧為
[0074]T2 = 2π I J2……(16)
gh2
[0075]式中/2是以O(shè)2 (輪軸內(nèi)套(601)中心)為軸時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量\力O2到復(fù)擺質(zhì)心G的距離。
[0076]設(shè)4為可逆擺對(duì)通過(guò)質(zhì)心G水平軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，根據(jù)平行軸定理I1 = 4 +Mht, h = h +Mh22,所以式(15)和(16)可改寫成
IIa + M hi
[0077]T1 = 2π............g77......................;.....................^................……(17)
^ M
^ Jle +Af.、
[0078]T2 = 2π....................................^....................^............……(18)
I M gh2
[0079]從上述二式消去4和丨可得
Γ ?4^(?2-?3)t、
[o_]..........……(19)
[0081]在適當(dāng)調(diào)節(jié)擺錘A、B的位置之后，可使$ = T2 ,令此時(shí)的周期值為T，則
[0082]g= Zi^CA1+?)……(20)
T
[0083]上式中.?+?，即O1O2間的距離，設(shè)為/，則
4?r^
[0084]g = —i……(21)
[0085]由(21)式知，測(cè)出復(fù)擺正掛與倒掛時(shí)相等的周期值T和I，就可以計(jì)算出當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎?。式中I為二轉(zhuǎn)軸的距離，能測(cè)得很精確，所以能使測(cè)量g值的準(zhǔn)確性大為提聞。
[0086]五、雙標(biāo)尺復(fù)擺高精度測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)儀的優(yōu)越性
[0087]1、科學(xué)性
[0088]在分析原儀器系統(tǒng)前提下，結(jié)合儀器存在的缺陷，提出改造方案，制定改造措施與方法，尤其在快速簡(jiǎn)捷調(diào)節(jié)質(zhì)心位置的精準(zhǔn)，以及采用電子信息精確測(cè)量周期方面實(shí)現(xiàn)突破性進(jìn)展。
[0089]2、先進(jìn)性
[0090]經(jīng)研究制作出的復(fù)擺與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀相比，本產(chǎn)品將會(huì)富有其獨(dú)特的優(yōu)越性。由于產(chǎn)品克服了傳統(tǒng)復(fù)擺的弊端，包括外觀形貌和實(shí)用性方面，尤其是在提高實(shí)驗(yàn)精度和減少誤差，以及電子信息的運(yùn)用方面，一定會(huì)具有非常良好的效果。
[0091]3、獨(dú)特處
[0092]研究改造制作的產(chǎn)品，一定會(huì)由于它的科學(xué)性和先進(jìn)性而獲得使用者的賞識(shí)和贊譽(yù)，其獨(dú)特性表現(xiàn)在:(1)阻力極小的轉(zhuǎn)軸與形貌；(2)系統(tǒng)質(zhì)心準(zhǔn)確的快速調(diào)節(jié)；(3)電子信息對(duì)于周期測(cè)量的應(yīng)用；(4)與傳統(tǒng)復(fù)擺比較，在減少誤差和提高實(shí)驗(yàn)測(cè)量精度方面的優(yōu)越性。
[0093]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，社會(huì)對(duì)人才的需求日益劇增，基礎(chǔ)教育在高校都普遍得到重視，尤其是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)這門獨(dú)特的課程，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合，已不局限于是用腦、動(dòng)手，它還肩負(fù)著在培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新人才方面要發(fā)揮其獨(dú)特作用?；诖?，該復(fù)擺儀的制作完成，一定會(huì)解決傳統(tǒng)式復(fù)擺難以勝任的作用，它克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀的缺陷，諸如實(shí)驗(yàn)誤差偏大，物理概念不很明晰等等。待研究制作的新型復(fù)擺，使之，學(xué)生對(duì)相關(guān)物理意義的詮釋，會(huì)更加明確和形象化。在為各高校產(chǎn)品的更新?lián)Q代也將會(huì)起到促進(jìn)作用。
[0094]改進(jìn)后的復(fù)擺裝置，將會(huì)被推廣應(yīng)用于各高校實(shí)驗(yàn)室中，在對(duì)復(fù)擺模型的機(jī)理研究、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量求解、平行軸定理與轉(zhuǎn)動(dòng)定律的驗(yàn)證，尤其是在測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣确矫娴膶?shí)驗(yàn)具有其廣泛應(yīng)用前景。
【權(quán)利要求】
1.雙標(biāo)尺復(fù)擺高精度測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)儀，包括復(fù)擺底座(I)和設(shè)置在復(fù)擺底座(O上的支架(2)，其特征在于所述的支架(2)上固定設(shè)置中心軸(11)，所述的中心軸(11)上設(shè)有量角器(7)和復(fù)擺主尺(9)，所述的復(fù)擺主尺(9)上固定設(shè)置游標(biāo)尺(10)，所述的復(fù)擺主尺(9)的上下端設(shè)有對(duì)稱的輪軸(6)，所述的復(fù)擺主尺(9)通過(guò)任一端的輪軸(6)固定在中心軸(11)上，所述的輪軸(6)上均設(shè)有擋光桿(8)，所述的復(fù)擺主尺(9)與中心軸(11)連接后位于復(fù)擺主尺(9)下端的擋光桿(8)與固定設(shè)置在支架(2)上的擋光光電門(5)配合，所述的擋光光電門(5)與固定設(shè)置在復(fù)擺底座(I)上的毫秒計(jì)數(shù)器(3)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的雙標(biāo)尺復(fù)擺高精度測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于所述的復(fù)擺主尺(9)上設(shè)有左主尺(901)和右主尺(902)，所述的游標(biāo)尺(10)上設(shè)有與左主尺(901)對(duì)應(yīng)的左游標(biāo)尺(1001)和與右主尺(902)對(duì)應(yīng)的右游標(biāo)尺(1002)。
3.如權(quán)利要求1所述的雙標(biāo)尺復(fù)擺高精度測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于所述的游標(biāo)尺(10)兩側(cè)設(shè)有卡槽(1003)，所述的復(fù)擺主尺(9)穿過(guò)卡槽(1003)與游標(biāo)尺(10)固定，所述的游標(biāo)尺(10)背面和側(cè)面均設(shè)有固定螺孔，所述的游標(biāo)尺(10)背面固定設(shè)置附加片(1004)。
4.如權(quán)利要求1所述的雙標(biāo)尺復(fù)擺高精度測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于所述的輪軸(6)包括輪軸內(nèi)圈(601)、輪軸外圈(602)和設(shè)置在輪軸內(nèi)圈(601)、輪軸外圈(602)之間的輪軸珠(603)。
5.如權(quán)利要求1所述的雙標(biāo)尺復(fù)擺高精度測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于所述的支架(2)上通過(guò)設(shè)置的光電門固定架(4)固定擋光光電門(5)，所述的光電門固定架(4)包括光電門固定套(401 )，所述的光電門固定套(401)中插接固定擋光光電門(5 )。
6.如權(quán)利要求1所述的雙標(biāo)尺復(fù)擺高精度測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于所述的量角器(7)的主尺量角范圍為±90°，精度為0.5°。
7.如權(quán)利要求1所述的雙標(biāo)尺復(fù)擺高精度測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于所述的毫秒計(jì)數(shù)器(3)上設(shè)有電源開(kāi)關(guān)(301)、電源開(kāi)關(guān)指示燈(302)、擋光總次數(shù)對(duì)應(yīng)的總時(shí)間顯示屏(303)和擋光總次數(shù)顯示屏(304)。
8.如權(quán)利要求1所述的雙標(biāo)尺復(fù)擺高精度測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于所述的復(fù)擺底座(I)底部設(shè)有一組能夠螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行調(diào)平的復(fù)擺腿(101)。
【文檔編號(hào)】G09B23/10GK204010434SQ201420398489
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月18日
【發(fā)明者】張銳波 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)城市學(xué)院