單擺在大學(xué)基礎(chǔ)物理和中學(xué)物理教學(xué)中是個簡單卻又十分重要的實驗，一根繩子和一個小球即可組成單擺實驗并能大致估算當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。但這種實驗在數(shù)據(jù)準確性及操作內(nèi)容上都略顯不足，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)和了解單擺的運動過程及其原理。

　　本實驗儀器針對上述兩方面不足進行研制：在實驗準確性方面，采用激光觸發(fā)的方式使電子計數(shù)器實現(xiàn)自動計時；在實驗內(nèi)容方面，增加測量大擺角下周期實驗、增加測量擺長突變周期實驗（選做或演示）。通過這些實驗，學(xué)生能夠掌握基本的實驗操作，能夠?qū)W會基本的實驗思想，能夠了解擺長、擺角及重力加速度相互間的關(guān)系。

　　值得一提的是本實驗儀采用伽利略外推法研究物理規(guī)律類似實驗的思想，通過測量周期與擺角的關(guān)系，用外推法求得極小擺角時的振動周期。這種物理實驗設(shè)計思想在物理實驗教學(xué)中加以運用，取得了良好的效果，得到各高、中校師生的*好評。

　　應(yīng)用本儀器可以完成以下實驗：

•  固定單擺擺長測量振動周期，計算重力加速度；

•  逐次改變擺長，測出相應(yīng)的周期，經(jīng)直線擬合求出重力加速度，并驗證擺長與振動周期平方成正比的關(guān)系；

•  測量周期與擺角的關(guān)系，并用外推至擺角為零的方法，精確測得擺角極小時的振動周期值，從而更精確地測定重力加速度；

•  研究單擺在大角度振動時，非線性效應(yīng)的影響；

•  在擺動過程中增加障礙物，使得擺長發(fā)生突變，通過測量周期的方法，找出突變點的位置。

　　本儀器可用于高校、中專、職?；A(chǔ)物理實驗及設(shè)計性、研究性的物理實驗，也可用于高中物理實驗教學(xué)以及物理奧林匹克競賽培訓(xùn)。

　　儀器主要技術(shù)參數(shù)：

•  計時器實現(xiàn)自動計時，精度為 0.001s ，每次測量不確定度小于 0.003s ；

•  計數(shù)大預(yù)置次數(shù) 60 次；

•  擺角的測量范圍 0 ～± 45 °，精度 1 °；

•  擺長測量范圍 60.0 ～ 80.0cm ，精度 0.1cm 。

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