一种基于磁感应的重力加速度测量实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术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，本发明专利技术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。加速度测量。加速度测量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁感应的重力加速度测量实验装置


[0001]本专利技术涉及物理实验
，具体为一种基于磁感应的重力加速度测量实验装置。

技术介绍

[0002]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。

技术实现思路

[0003]本专利技术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。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：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；
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]本专利技术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：
[0013](1)、该基于磁感应的重力加速度测量实验装置，通过多匝线圈连接数字示波器，磁球在线圈正上方，当控制单摆运动角度为5
°
以内时，释放磁球，磁球做简谐运动时靠近或远离闭合线圈的过程中，磁通量产生变化，在线圈中产生感生脉冲信号；
[0014](2)、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及其周期，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，本专利技术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；
[0015](3)、该基于磁感应的重力加速度测量实验装置，通管旋转旋钮可以使螺纹杆带动第一移动块、第二移动块移动，从而可以使滑块移动，通过滑块移动可以使活动杆带动移动杆向上移动，实现根据环境需求对立杆进行长度调整的功能。
附图说明
[0016]图1为本专利技术整体结构示意图；
[0017]图2为本专利技术A处放大结构示意图；
[0018]图3为本专利技术第二立杆右侧部分剖视结构示意图；
[0019]图4为本专利技术B处放大结构示意图；
[0020]图5为本专利技术连接杆部分俯视结构示意图；
[0021]图中：1底座、2垫块、3单摆、4滤波模块、5示波器、6横杆、7第一立杆、8第二立杆、9磁球、10线圈、11引线、12移动杆、13调节机构、1301调节旋钮、1302螺纹杆、1303第一移动块、1304滑块、1305第二移动块、1306连接杆、1307活动杆、1308连接块、1309第一限位块、1310第二限位块。
具体实施方式
[0022]如图1
‑
5所示，本专利技术提供一种技术方案：一种基于磁感应的重力加速度测量实验装置，包括底座1、调节机构13，底座1的顶部与垫块2的底部固定连接，垫块2的上设置有线圈10，线圈10与滤波模块4、示波器5通过引线11连接，线圈10的上方设置有横杆6，横杆6一端的底部固定连接有单摆3，单摆3上设置有磁球9，磁球9为永久性强力磁球，且磁球9位于线圈10正上方，磁球9的最低点与第二立杆8的底端距离、磁球9的直径远小于摆线的长度，横杆6另一端的底部与第一立杆7的顶端固定连接，第一立杆7的底部贯穿第二立杆8的顶部延伸至第二立杆8内，第二立杆8的底部与底座1的顶部固定连接，且第二立杆8内部为空心
结构，底座1、横杆6、第一立杆7、第二立杆8为铝材质，垫块2为塑料材质，避免对磁球单摆运动造成影响，通过设置的滤波模块4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及其周期，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，本专利技术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；
[0023]调节机构13包括调节旋钮1301、螺纹杆1302、第一移动块1303、滑块1304、第二移动块1305、连接杆1306、活动杆1307、连接块1308、第一限位块1309、第二限位块1310，调节旋钮1301设置的第二立杆8的后方，调节旋钮1301的正面与螺纹杆1302的背面固定连接，螺纹杆1302的正面贯穿第二立杆8的背面延伸至第二立杆8内，螺纹杆1302分别与第一移动块1303、第二移动块1305一侧开设的螺纹孔螺纹连接，且螺纹杆1302的前端与第二立杆8通过轴承一转动连接，第一移动块1303的背面与滑块1304的正面接触，且第一移动块1303的顶部贯穿连接杆1306底部开设的矩形通口本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于磁感应的重力加速度测量实验装置，包括底座(1)、调节机构(13)，其特征在于：所述底座(1)四角处设有4个螺纹孔，用于固定四个塑料螺钉，螺钉长度超出底座厚度，避免外部金属对磁球的单摆运动造成影响；所述底座(1)的顶部与垫块(2)的底部固定连接，所述垫块(2)的上表面放置有线圈(10)，所述线圈(10)与滤波模块(4)、示波器(5)通过引线(11)连接，所述线圈(10)的上方设置有横杆(6)，所述横杆(6)一端的底部固定连接有单摆(3)，所述单摆(3)上设置有磁球(9)，所述横杆(6)另一端的底部与第一立杆(7)的顶端固定连接，所述第一立杆(7)的底部贯穿第二立杆(8)的顶部延伸至第二立杆(8)内；所述调节机构(13)设置于第二立杆(8)内，包括调节旋钮(1301)、螺纹杆(1302)、第一移动块(1303)、滑块(1304)、第二移动块(1305)、连接杆(1306)、活动杆(1307)、连接块(1308)、第一限位块(1309)、第二限位块(1310)，所述调节旋钮(1301)设置的第二立杆(8)的后方，所述调节旋钮(1301)的正面与螺纹杆(1302)的背面固定连接，所述螺纹杆(1302)的正面贯穿第二立杆(8)的背面延伸至第二立杆(8)内，所述螺纹杆(1302)分别与第一移动块(1303)、第二移动块(1305)一侧开设的螺纹孔螺纹连接，且螺纹杆(1302)的前端与第二立杆(8)通过轴承一转动连接。2.根据权利要求1所述的一种基于磁感应的重力加速度测量实验装置，其特征在于：所述第二立杆(8)的底部与底座(1)的顶部固定连接，且第二立杆(8)内部为空心结构。3.根据权利要求1所述的一种基于磁感应的重力加速度测量实验装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡晓军，喻慧琴，易家乐，魏杰，杨帆，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：