欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:21175292
大小:49.00 KB
页数:3页
时间:2018-10-20
《精确测量单摆的周期》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、精确测量单摆的周期在做中学物理实验测量单摆周期时,由于人的反应时间对摆球起、止位置判断上存在误差,使测量结果不够精确。尽管教材中采取了取平均值方法,但测量结果同样不完全准确。笔者以干簧管做控制信号,控制电子秒表计时,即可实现对单摆周期的精确测量。 一、实验原理 图1为实验室常用的金雀牌JD-3B(Ⅱ)型电子秒表(也可用其他型号),该秒表可记忆60个分段时间信息,可反复重读。在秒表复零状态下,按下S1,秒表开始计时,按S2时,秒表即进行分段计时,再按S1,秒表停止计时。 图2为控制秒表计时的干簧管控制电路,
2、该电路按图示把a、b接线柱与电子秒表的按钮S2触发电路相连接。当干簧管接通瞬间,电路立即导通,这时相当于按下S2,电子秒表计时芯片得到触发脉冲而动作。 二、器材组装并调试 如图3所示,用塑料支架固定干簧杆呈竖直状态,并用细导线与干簧管的两端焊接在一起,为减少导线及其他装置对磁性摆球的影响,导线要尽可能的细,直接取实验室内一根直径约为0.1mm的铜丝即可,并且取出的导线要尽可能的长些。然后,打开电子秒表后盖,用细导线把a、b两端与电子秒表S2触发电路连接,注意:S2按钮下的两组铜箔中,高电位的一组和b端相连,
3、低电位的一组接a端,焊接时,把烙铁烧热之后断开电源用余温焊接,以防止静电感应损坏电子秒表的计时芯片,保留按钮S2,保证电子秒表原有调节功能正常,合上后盖。 磁性摆球采用电磁式话筒中的柱形磁铁,直径为12mm,磁性较强,并用强力胶在其一端粘贴一挂钩,穿上钢性细线,摆线另一端固定在硬塑料架台上,即可为单摆,并且使摆球平衡时在干簧管的正上方。各装置按如图3所示位置摆放好以后,把滑动变阻器的阻值尽量滑到最大,按S1使秒表开始计时,这时由低到高缓慢调整干簧管的位置,当发现秒表开始分段计时时停止调节并用透明胶带把干簧管固
4、定在塑料支架上。 三、实验过程 1.按如图3所示组装并调整好装置。 2.把摆球拉离平衡位置,注意摆角小于5°。 3.待摆球摆动稳定以后,闭合控制电路电键K,并且按下S1,使秒表开始计时。 4.磁性摆球每次经过干簧管上方时,秒表便记下相应的时间tn。 5.测量n个时间以后,关闭电键K并按下S1,秒表停止计时。利用秒表的重现功能按下S3,即显示第一分段时间,再按S3即显示第二分段时间。依次按S3即依次显示第三次、第四次…,根据T=tn+2-tn计算单摆周期。 通过分析,可以发现单摆的多组周期值,它们之
5、间的差别非常小(最大相差0.01s),因此可验证单摆周期的等时性。另外还可以排除实验过程中的偶然误差,如果发现某一周期的时间明显与其他周期所用时间有较大的差别,可能是由于桌子振动或风吹动单摆所造成的,这样的数据在处理时可以剔除,这样可以使测量单摆的周期更加精确。并且此装置还有一个优点,即当单摆若形成圆锥摆时,最低点就远离干簧管,则秒表就不再分段计时。也就是说此装置是还可以判断摆球是否做圆锥摆运动,使实验结果更精确。
此文档下载收益归作者所有