TWP-W115新型單擺實驗儀

單擺實驗在大學基礎物理和中學物理教學中都是一個必做實驗，以往此實驗都限于單擺在小角度內做近似等周期擺動的情況下，測量小球振動周期，一般不涉及周期與擺角之間的關系。要研究此二者間關系就必須在不同擺角，甚至大擺角下進行周期測量。傳統方法的周期測量用手控秒表計時，測量誤差較大。為了降低誤差，必須采用多周期測量后取平均值的方法，由于空氣阻尼的存在，擺角隨時間的延長而衰減，因此無法精確測得大角下擺動周期的準確值。采用集成開關型霍耳傳感器和電子計時器實現自動計時之后，能夠在很短幾個振動周期內準確測得單擺在大角下的周期，這樣可以忽略空氣阻尼對擺角的影響，使研究周期與擺角關系的實驗得以順利進行。在得到周期與擺角的關系后，可以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。

本實驗儀采用伽利略外推法研究物理規律的實驗思想，通過測量周期與擺角的關系，用外推法求得極小擺角時的振動周期，這種設計思想在物理實驗教學中加以運用，取得了良好的效果。

應用本實驗儀可以完成以下實驗：

1 ．用集成霍耳開關測得周期與擺角的關系，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，從而測定重力加速度。

2 ．通過固定單擺擺長測量振動周期，計算重力加速度 g ；或逐次改變擺長，測出相應的周期，經直線擬合求出重力加速度 g ，驗證擺長與振動周期平方成正比的關系。

儀器主要技術參數：

1 ．電子自動計時器 精度 0.001s ，最大半周期計數 66 次；

2 ．集成霍耳開關 響應距離 1.0cm ；

3 ．量角器 量程 -50 °到 +50 °，最小刻度 1 °；

4 ．標尺 量程 0 到 80mm ，最小刻度 1mm 。