[实用新型]一种物理单摆演示实验装置

说明书

本实用新型公开了一种物理单摆演示实验装置，包括移动车轮、车轮安装架、移动座体和固定底座，所述移动座体的下方设置有所述车轮安装架，所述车轮安装架上设置有所述移动车轮，所述移动车轮的一侧设置有制动板，所述移动座体上设置有控制箱，所述控制箱上设置有调节旋钮，所述调节旋钮的一侧设置有电源开关，所述调节旋钮的上方设置有显示屏，所述控制箱的内部设置有控制电路板，所述控制电路板的一侧设置有存储器。有益效果在于：本实用新型的下方设置有移动车轮，便于装置的移动，单摆实验在真空环境进行，实验数据更加精准，实验数据和运动曲线可以直接显示在显示屏上，密封罩为透明材质，实验数据和实验过程观察的更加直观。

技术领域

本实用新型涉及物理实验相关领域，具体涉及一种物理单摆演示实验装置。

背景技术

物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。作为自然科学的带头学科，物理学研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律，因此成为其他各自然科学学科的研究基础。它的理论结构充分地运用数学作为自己的工作语言，以实验作为检验理论正确性的唯一标准，它是当今最精密的一门自然科学学科。物理学在研究和教学过程中需要进行多种实验演示和验证，单摆演示实验就是其中的一个，单摆是能够产生往复摆动的一种装置，将无重细杆或不可伸长的细绳一端悬于重力场内一定点，另一端固结一个重小球，就构成单摆。若小球只限于铅直平面内摆动，则为平面单摆，若小球摆动不限于铅直平面，则为球面单摆。单摆实验是用重量可忽视的细线吊起一个质量为m重锤，使其左右摆动，当摆角为0度时，重锤所受合外力大小等于小球本身的重力。单摆实验的目的是用单摆测量当地的重力加速度。目前的单摆实验装置结构简单，多通过肉眼观察、记录，之后进行计算，实验数据的精确度不高，误差较大。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种物理单摆演示实验装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种物理单摆演示实验装置，包括移动车轮、车轮安装架、移动座体和固定底座，所述移动座体的下方设置有所述车轮安装架，所述车轮安装架上设置有所述移动车轮，所述移动车轮的一侧设置有制动板，所述移动座体上设置有控制箱，所述控制箱上设置有调节旋钮，所述调节旋钮的一侧设置有电源开关，所述调节旋钮的上方设置有显示屏，所述控制箱的内部设置有控制电路板，所述控制电路板的一侧设置有存储器，所述存储器的一侧设置有投影仪接线口，所述控制电路板的下方设置有处理器，所述处理器的下方一侧设置有信号接收器，所述信号接收器的一侧设置有蓄电池，所述蓄电池的一侧设置有电源线接口，所述移动座体上设置有安装槽，所述安装槽中设置有密封罩，所述密封罩内设置有所述固定底座，所述固定底座上设置有红外线发射器，所述红外线发射器的一侧设置有支撑柱，所述支撑柱的上端设置有顶板，所述顶板上设置有红外线接收器，所述红外线接收器一侧设置有摆线，所述摆线的下端设置有钢球，所述密封罩的内壁上设置有电磁铁，所述密封罩的外部一侧设置有真空泵，所述真空泵与所述密封罩之间通过连接管连接。

上述结构中，将该单摆演示装置移动至合适位置，操作所述制动板，将装置的位置固定，操作所述控制箱上的所述电源开关，给所述电磁铁通电，将所述钢球吸附在所述电磁铁上，之后开启所述真空泵，将所述密封罩内抽成真空状态，启动所述红外线接收器和所述红外线发射器，给所述电磁铁断电开启单摆实验装置，单摆摆动过程中遮挡所述红外线发射器发出的红外信号，所述红外线接收器将接收信号的相关信息传输至所述控制箱中，所述控制箱中的所述处理器将信息处理后将单摆的运动周期曲线显示在所述显示屏上，所述控制箱可以与投影设备相连接，并将所述显示屏上的内容显示在投影仪上，便于更加清晰、直观的观察，所述密封罩为透明材质，可以直接观察所述钢球的运动情况，实验过程处在真空环境中，实验数据更加精准。

为了进一步提高单摆演示装置的实验效果，所述密封罩为透明材质，所述密封罩为圆柱形设计，所述密封罩与所述移动座体之间通过螺纹固定连接。