[发明专利]一种基于磁感应的重力加速度测量实验装置

说明书

本发明公开了一种基于磁感应的重力加速度测量实验装置，包括底座、调节机构，所述底座的顶部与垫块的底部固定连接，所述垫块的上设置有线圈，所述线圈与滤波模块、示波器通过引线连接，所述线圈的上方设置有横杆，所述横杆一端的底部固定连接有单摆。该基于磁感应的重力加速度测量实验装置，通过设置的滤波模块可以减少环境噪声的影响，记录数字存储示波器的脉冲信号，确定单摆运动的周期，根据重力加速度的公式在知道周期和摆长的情况下，可以快速算出重力加速度，本发明可以显示物体运动过程的实验图像，有助于学生快速理解单摆过程小球的运动过程，方便理解重力加速度，适用于重力加速度测量。

技术领域

本发明涉及物理实验技术领域，具体为一种基于磁感应的重力加速度测量实验装置。

背景技术

单摆法测量重力加速度实验目前是大学本科物理学科的基础实验之一，已成为当前大学物理实验中必不可少的一部分。它是通过单摆法探测重力加速度g的大小，目前在大学物理学科的教学和科学研究中占据着一定的地位。由于利用单摆法测量重力加速度时，重力加速度g的计算需要测量物体在简谐运动中运动一个周期的时间以及单摆的长度，再由实验者通过逐差法求得物体在简谐运动中的重力加速度g的大小。目前单摆的长度l的测量已经较为准确，而周期T的测量由于测量方式有限，导致其测量结果偏差较大。目前市场上绝大多数的单摆法重力加速度测量仪仅是一个支架上设有单摆，摆动周期的测量需要通过人工来进行，而人工测量往往存在误差，进而导致计算得出的重力加速度偏离正确数值。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种基于磁感应的重力加速度测量实验装置，解决了上述背景所提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于磁感应的重力加速度测量实验装置，包括底座、调节机构，所述底座的顶部与垫块的底部固定连接，所述垫块的上设置有线圈，所述线圈与滤波模块、示波器通过引线连接，所述线圈的上方设置有横杆，所述横杆一端的底部固定连接有单摆，所述单摆上设置有磁球，所述横杆另一端的底部与第一立杆的顶端固定连接，所述第一立杆的底部贯穿第二立杆的顶部延伸至第二立杆内；

所述调节机构包括调节旋钮、螺纹杆、第一移动块、滑块、第二移动块、连接杆、活动杆、连接块、第一限位块、第二限位块，所述调节旋钮设置的第二立杆的后方，所述调节旋钮的正面与螺纹杆的背面固定连接，所述螺纹杆的正面贯穿第二立杆的背面延伸至第二立杆内，所述螺纹杆分别与第一移动块、第二移动块一侧开设的螺纹孔螺纹连接，且螺纹杆的前端与第二立杆通过轴承一转动连接。

优选的，所述第二立杆的底部与底座的顶部固定连接，且第二立杆内部为空心结构。

优选的，所述第一移动块的背面与滑块的正面接触，且第一移动块的顶部贯穿连接杆底部开设的矩形通口并延伸至连接杆的上方，所述第一移动块的左侧与第一限位块的右侧固定连接，所述第一限位块与矩形通口内壁开设的限位槽的内壁滑动连接，所述连接杆的两端与第二立杆的内壁固定连接。

优选的，所述第二移动块的顶部位于连接杆的上方，且第二移动块的左侧与第二限位块的右侧固定连接，所述第二限位块与限位槽的内壁滑动连接。

优选的，所述滑块活动套设在连接杆的外壁上，且滑块的背面与第二移动块的正面接触，所述滑块顶端的背面与活动杆一端的正面通过销活动连接，所述活动杆另一端的正面与连接块底端的背面通过销活动连接。

优选的，所述连接块的顶部与移动杆的底部固定连接，所述移动杆的两端与第二立杆内壁开设的槽的内壁滑动连接，且移动杆的顶部与第一立杆的底部固定连接。

优选的，所述底座、横杆、第一立杆、第二立杆为铝材质，所述垫块为塑料材质，避免对磁球单摆运动造成影响。

本发明提供了一种基于磁感应的重力加速度测量实验装置。该基于磁感应的重力加速度测量实验装置具备以下有益效果：