[发明专利]一种利用圆柱砝码测量重力加速度的实验装置

摘要

本发明提供了一种利用圆柱砝码测量重力加速度的实验装置，由摆杆和两套砝码组成，所述摆杆包含挂件、细杆、托盘，所述两套砝码分别由n个同样材质同样高度的圆柱砝码组成，其中第一个砝码为半径为r的圆柱体，其中心轴处有贯穿圆孔；第2～n个砝码为壁厚为r，内径为2（n‑1）r的空心圆柱体，且内外壁间均开有细缝，两套砝码的r数值不同。本发明以摆杆和两套砝码组成复摆系统，通过套入同样壁厚的空心圆柱砝码逐渐增大摆锤半径，来获得不同半径的摆锤下的摆动周期，再分析摆锤半径增大速度不同情况下系统摆动周期的变化，获得重力加速度g的计算公式，具有原理清晰，操作简单，数据处理便捷的特点，适合于学生独立动手完成。

主权项

1.一种利用圆柱砝码测量重力加速度的实验装置，由摆杆和两套砝码组成，其特征是：所述摆杆由挂件、细杆、托盘组成，摆杆整体为刚性结构，相比于每个圆柱砝码其质量可以忽略不计，挂件内设有刀口，可以通过挂件的刀口将摆杆悬挂起来，使摆杆绕刀口尖端进行小角度摆动；挂件下垂直连接有细杆，细杆为细长轻质的刚性杆，细杆横截面半径为a；细杆下垂直连接于托盘中心处，所述托盘为轻质刚性的圆盘，通过螺纹连接孔与细杆相连，托盘半径为R，托盘顶表面至挂件刀口尖端的垂直距离为H；所述两套砝码分别为圆柱砝码I和圆柱砝码II，圆柱砝码I和圆柱砝码II均由n个同样材质具有同样高度h的圆柱形砝码组成，已知h小于H，n为不小于10不大于15的整数；圆柱砝码I中的第一个砝码为半径为r₁的圆柱体，其竖向中心轴处有贯穿上下底面的圆孔，圆孔半径为a，且a远小于r₁；圆柱砝码I中的第x个砝码为壁厚为r₁，内径为2(x‑1)r₁的空心圆柱体，其中2≤x≤n，且其内外壁间竖向均开有宽度为2a的细缝；圆柱砝码II同样由n个同样材质具有同样高度h的圆柱形砝码组成，圆柱砝码II中的第一个砝码为半径为r₂的圆柱体，其竖向中心轴处同样有贯穿上下底面的圆孔，圆孔半径为a，已知r₂大于r₁，且nr₂不大于托盘的半径R；圆柱砝码II中的第x个砝码为壁厚为r₂，内径为2(x‑1)r₂的空心圆柱体，其中2≤x≤n，其内外壁间竖向均开有宽度为2a的细缝。