實(shí)驗(yàn)17 力學(xué)組合實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)一 、 用三線擺法測(cè)定物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大小的量度，是表征剛體特性的一個(gè)物理量。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的大小除與物體質(zhì)量有關(guān)外，還與轉(zhuǎn)軸的位置和質(zhì)量分布（即形狀、大小和密度）有關(guān)。如果剛體形狀簡(jiǎn)單，且質(zhì)量分布均勻，可直接計(jì)算出它繞特定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。但在工程實(shí)踐中，我們常碰到大量形狀復(fù)雜，且質(zhì)量分布不均勻剛體，理論計(jì)算將極為復(fù)雜，通常采用實(shí)驗(yàn)方法來(lái)測(cè)定?！緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?學(xué)會(huì)用三線擺測(cè)定物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。2驗(yàn)證轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的平行軸定理?！緦?shí)驗(yàn)原理】 圖1是三線擺實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖。上、下圓盤均處于水平，懸掛在橫梁上。三個(gè)對(duì)稱分布的等長(zhǎng)懸線將兩圓盤相連。上圓盤固定，下圓盤可繞中心軸作扭擺運(yùn)動(dòng)。當(dāng)下盤轉(zhuǎn)

2、動(dòng)角度很小，且略去空氣阻力時(shí)，扭擺的運(yùn)動(dòng)可近似看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。根據(jù)能量守恒定律和剛體轉(zhuǎn)動(dòng)定律均可以導(dǎo)出物體繞中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(推導(dǎo)過(guò)程見本實(shí)驗(yàn)附錄)。 （1）式中各物理量的意義如下：為下盤的質(zhì)量；、分別為上下懸點(diǎn)離各自圓盤中心的距離；為平衡時(shí)上下盤間的垂直距離；為下盤作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期，為重力加速度（杭州地區(qū)的重力加速度理論值為: ）。將質(zhì)量為的待測(cè)物體放在下盤上，并使待測(cè)剛體的轉(zhuǎn)軸與軸重合。測(cè)出此時(shí)三線擺運(yùn)動(dòng)周期和上下圓盤間的垂直距離。同理可求得待測(cè)剛體和下圓盤對(duì)中心轉(zhuǎn)軸軸的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 ： （2）如不計(jì)因重量變化而引起懸線伸長(zhǎng)， 則有。那么，待測(cè)物體繞中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為: (3) 因此，通過(guò)長(zhǎng)

3、度、質(zhì)量和時(shí)間的測(cè)量，便可求出剛體繞某軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。用三線擺法還可以驗(yàn)證平行軸定理。若質(zhì)量為的物體繞通過(guò)其質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，當(dāng)轉(zhuǎn)軸平行移動(dòng)距離時(shí)（如圖2所示），則此物體對(duì)新軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為。這一結(jié)論稱為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的平行軸定理。實(shí)驗(yàn)時(shí)將質(zhì)量均為，形狀和質(zhì)量分布完全相同的兩個(gè)圓柱體對(duì)稱地放置在下圓盤上（下盤有對(duì)稱的兩個(gè)小孔）。按同樣的方法，測(cè)出兩小圓柱體和下盤繞中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)周期，則可求出每個(gè)柱體對(duì)中心轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： (4)如果測(cè)出小圓柱中心與下圓盤中心之間的距離以及小圓柱體的半徑，則由平行軸定理可求得： (5)比較與的大小,可驗(yàn)證平行軸定理.【實(shí)驗(yàn)儀器】1型力學(xué)組合實(shí)驗(yàn)儀（參看附圖）2型數(shù)顯計(jì)時(shí)計(jì)

4、數(shù)毫秒儀。3米尺、游標(biāo)卡尺、電子天平等（用戶自備）?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】實(shí)驗(yàn)采用三線擺測(cè)定圓環(huán)對(duì)通過(guò)其質(zhì)心且垂直于環(huán)面軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，并用三線擺的測(cè)量結(jié)果來(lái)驗(yàn)證平行軸定理。實(shí)驗(yàn)步驟要點(diǎn)如下：一調(diào)整三線擺裝置 ：1利用上圓盤上的三個(gè)調(diào)節(jié)螺絲，使三懸線等長(zhǎng)，并固定緊定螺釘，再用米尺，測(cè)量懸線的長(zhǎng)度。2觀察下圓盤中心的水準(zhǔn)器，并調(diào)節(jié)底板上三個(gè)調(diào)節(jié)螺釘，使下圓盤處于水平狀態(tài)。3調(diào)整底板左上方的光電傳感接收裝置，使下圓盤邊上的擋光桿能自由往返通過(guò)光電門槽口。二測(cè)量周期 和、：1接通型數(shù)顯計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)毫秒儀的電源，把光電接收裝置與毫秒儀連接。合上毫秒儀電源開關(guān)，預(yù)置測(cè)量次數(shù)為（次）（可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要從次任意設(shè)置）。2設(shè)置

5、計(jì)數(shù)次數(shù)時(shí)，可分別按“置數(shù)”鍵的十位或個(gè)位按鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)，（注意數(shù)字調(diào)節(jié)只能按進(jìn)位操作），設(shè)置完成后自動(dòng)保持設(shè)置值，（直到再次改變?cè)O(shè)置為止）。3在下圓盤處于靜止?fàn)顟B(tài)下，撥動(dòng)上圓盤的“轉(zhuǎn)動(dòng)手柄”，將上圓盤轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度（左右），帶動(dòng)下圓盤繞中心軸 作微小扭擺運(yùn)動(dòng)。擺動(dòng)若干次后，按毫秒儀上的“執(zhí)行” 鍵，毫秒儀開始計(jì)時(shí)，每計(jì)量一個(gè)周期，周期顯示數(shù)值自動(dòng)逐1遞減 ，直到遞減為0時(shí)，計(jì)時(shí)結(jié)束，毫秒儀顯示出累計(jì)（個(gè)）周期的時(shí)間。（說(shuō)明：毫秒儀計(jì)時(shí)范圍：分辨率為）重復(fù)以上測(cè)量5次，將數(shù)據(jù)記錄到表1中。如此測(cè)5次，進(jìn)行下一次測(cè)量時(shí)，測(cè)試儀要先按“返回”鍵。4將圓環(huán)放在下圓盤上，使兩者的中心軸線相重疊，按3的方

6、法測(cè)定擺動(dòng)周期。 5將二小圓柱體對(duì)稱放置在下圓盤上，用上述同樣方法測(cè)定擺動(dòng)周期。6測(cè)出上下圓盤三懸點(diǎn)之間的距離和，然后算出懸點(diǎn)到中心的距離和（等邊三角形外接圓半徑）。7其它物理量的測(cè)量：用米尺測(cè)出上下兩圓盤之間的垂直距離和放置兩小圓柱體小孔間距；用游標(biāo)卡尺量出待測(cè)圓環(huán)的內(nèi)、外徑、和小圓柱體的直徑。 記錄各剛體的質(zhì)量?！緮?shù)據(jù)與結(jié)果】1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄:， ，下盤質(zhì)量，待測(cè)圓環(huán)質(zhì)量，圓柱體質(zhì)量表1 累積法測(cè)周期數(shù)據(jù)記錄表格擺動(dòng)20次所需時(shí)間（秒）下盤下盤加圓環(huán)下盤加兩圓柱111222333444555平均平均平均周 期 表2 有關(guān)長(zhǎng)度多次測(cè)量數(shù)據(jù)記錄表格項(xiàng)目 次數(shù)上盤懸孔間 距上盤懸孔間 距待測(cè)圓環(huán)

7、小圓柱體直徑放置小圓柱體兩小孔間距外直徑內(nèi)直徑12345平均表3 平行軸定理驗(yàn)證數(shù)據(jù)記錄表格 項(xiàng)目次數(shù)小孔間距周期實(shí)驗(yàn)值理論值相對(duì)誤差123452待測(cè)圓環(huán)測(cè)量結(jié)果的計(jì)算，并與理論值計(jì)算值比較，求相對(duì)誤差并進(jìn)行討論。已知理想圓環(huán)繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算公式為:。3求出圓柱體繞自身軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，并與理論計(jì)算值 比較，驗(yàn)證平行軸定理。【思考題】1用三線擺測(cè)剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量時(shí)，為什么必須保持下盤水平？2在測(cè)量過(guò)程中，如下盤出現(xiàn)晃動(dòng)，對(duì)周期有測(cè)量有影響嗎？如有影響，應(yīng)如何避免之？3三線擺放上待測(cè)物后，其擺動(dòng)周期是否一定比空盤的轉(zhuǎn)動(dòng)周期大？為什么？4測(cè)量圓環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量時(shí)，若圓環(huán)的轉(zhuǎn)軸與下盤轉(zhuǎn)軸不重合，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

8、有何影響？5如何利用三線擺測(cè)定任意形狀的物體繞某軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量？6三線擺在擺動(dòng)中受空氣阻尼，振幅越來(lái)越小，它的周期是否會(huì)變化？對(duì)測(cè)量結(jié)果影響大嗎？為什么？【附錄一】轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量公式的推導(dǎo) 當(dāng)下盤扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，其轉(zhuǎn)角很小時(shí)，其扭動(dòng)是一個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為： （6）當(dāng)擺離開平衡位置最遠(yuǎn)時(shí)，其重心升高，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有： （7）即 （8） 而 （9）當(dāng)時(shí)， （10） 將（10）式代入（7）式得： (11)從圖3中的幾何關(guān)系中可得：簡(jiǎn)化得： 略去，且取，則有 ： 代入（11）式得： （12）由此得到公式（1）。實(shí)驗(yàn)二 、 用扭擺法測(cè)定金屬材料的切變模量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可采用多種方法進(jìn)行測(cè)量，扭擺是其中一種重

9、要方法.扭擺具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便，可測(cè)量金屬絲的切變模量等，因此在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常被采用。本公司在原有雙支架三線擺實(shí)驗(yàn)儀的基礎(chǔ)上，增添部分器件后，增加了扭擺實(shí)驗(yàn)測(cè)定金屬材料切變模量的功能?！緦?shí)驗(yàn)原理】一.鋼絲切變模量的測(cè)定：1測(cè)定剛性金屬圓盤的擺動(dòng)周期：將一金屬絲上端固定在一個(gè)夾具上，下端懸掛一帶夾具的剛性金屬圓盤,構(gòu)成扭擺.通過(guò)金屬絲上端的夾具,給金屬絲施加一外力矩，帶動(dòng)剛性金屬圓盤扭轉(zhuǎn)一角度，懸線因扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生彈性恢復(fù)力矩，外力矩撤去后，在彈性恢復(fù)力矩的作用下剛性金屬圓盤反復(fù)擺動(dòng)，擺動(dòng)周期為 ： （1）金屬圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 ： （2）式中, 為整個(gè)剛性金屬圓盤對(duì)中心軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，為金屬絲

10、的扭轉(zhuǎn)系數(shù)，它與懸線長(zhǎng)度、懸線的半徑及懸線材料的切變模量的關(guān)系為 ： （3）2.測(cè)定金屬圓盤加圓環(huán)剛體的擺動(dòng)周期：若將一質(zhì)量為,外徑為 ，內(nèi)徑為 ，厚度為的圓環(huán)剛體水平放在圓盤上扭轉(zhuǎn)，并且使質(zhì)心位于扭擺懸線上，如圖（4）所示 ： 圓環(huán)水平放置繞軸（鋼絲）的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量理論值為 ： （4）測(cè)出復(fù)合體繞軸（鋼絲）作水平擺動(dòng)周期 。則復(fù)合體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 ： （5） 圓環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量實(shí)驗(yàn)值等于(5)-(1)得 ： （6） 公式變換后得扭轉(zhuǎn)系數(shù)： (7)用(4)式取代代入公式(7)得： (8)由(3)式和（8）式得鋼絲的切變模量為： （9）公式（8）、（9）中，：金屬絲有效長(zhǎng)度；：圓環(huán)質(zhì)量；：圓環(huán)外直徑；圓環(huán)

11、內(nèi)直徑；：金屬絲半徑。本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)規(guī)則形的剛體-金屬圓環(huán)來(lái)測(cè)定金屬絲材料的切變模量的。如果金屬絲材料的切變模量已知，則扭擺可以用來(lái)測(cè)量不同形狀的剛體繞不同轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。【實(shí)驗(yàn)儀器】1型力學(xué)組合實(shí)驗(yàn)儀（參看附圖）。2型數(shù)顯計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)毫秒儀。(使用方法與三線擺相同，不再贅述。)3米尺、游標(biāo)卡尺、千分尺、電子天平等（用戶自備）?！緦?shí)驗(yàn)步驟】1在安裝扭擺前先把圓環(huán)安放在儀器上方的橫樑上(因?yàn)榕[安裝好,圓環(huán)就放不進(jìn)去了) .2.松開儀器扭擺支架上端夾頭，將鋼絲一端插入夾頭孔中，然后把夾頭擰緊，再松開金屬圓盤上的夾頭，將鋼絲另一端插入夾頭孔中，把夾頭擰緊，構(gòu)成扭擺。3調(diào)節(jié)支架和光電門的相對(duì)位置，使扭擺擺

12、動(dòng)時(shí)，光電門能啟動(dòng)計(jì)時(shí)儀正確計(jì)時(shí)。4 轉(zhuǎn)動(dòng)橫梁上的“標(biāo)志旋鈕”，當(dāng)旋轉(zhuǎn)“扭動(dòng)旋鈕”一個(gè)角度后，即刻又恢復(fù)到起始位置,此時(shí)金屬圓盤將繞鋼絲作周期性擺動(dòng)。重復(fù)測(cè)量多次擺動(dòng)周期。5把圓環(huán)水平放在圓盤上（圓盤上有定位臺(tái)階），構(gòu)成復(fù)合體，測(cè)量復(fù)合體的擺動(dòng)周期。6由計(jì)算公式可求出金屬材料的切變模量或用切變模量的理論值,求剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等。【注意事項(xiàng)】1 扭擺安裝時(shí)，上下夾頭緊固螺絲務(wù)必?cái)Q緊 ，加放圓環(huán)時(shí)，要輕拿輕放，避免圓盤掉下砸到實(shí)驗(yàn)人員的腳上。2 扭擺安裝后，除搬動(dòng)外，一般不需要拆卸，可以就此連續(xù)使用。3 實(shí)驗(yàn)人員使用扭擺時(shí)，要避免使金屬絲彎折，從而增大實(shí)驗(yàn)誤差。【數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理】1利用扭擺測(cè)量圓盤和

13、圓盤加圓環(huán)水平放置繞鋼絲擺動(dòng)的周期，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表1所示.分別用米尺、千分尺、游標(biāo)卡尺、電子天平，對(duì)鋼絲長(zhǎng)度、鋼絲直徑、圓環(huán)的內(nèi)徑、外徑及厚度、圓環(huán)質(zhì)量,各測(cè)量次，各測(cè)量值為：, , ， 。表1圓盤和圓盤加圓環(huán)擺動(dòng)周期的測(cè)量記錄測(cè)量次數(shù)圓盤圓盤加圓環(huán)12345平均值2利用公式（9）計(jì)算鋼絲的切變模量并與理論值比較求相對(duì)誤差（見表2）。表2 鋼絲的切變模量的測(cè)量相對(duì)誤差實(shí)驗(yàn)三、研究單擺的運(yùn)動(dòng)特性在不同的地區(qū)，同一物體所受的重力是不同的，所以重力加速度也不同，的大小一般由物體所在地區(qū)的緯度和海拔高度以及礦藏分布等因素決定。重力加速度是一個(gè)重要的地球物理常數(shù)，準(zhǔn)確測(cè)定它的量值，無(wú)論在理論上，還是在

14、科研和工程技術(shù)等方面都有極其重要的意義。單擺實(shí)驗(yàn)在大學(xué)基礎(chǔ)物理和中學(xué)物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中都是一個(gè)重要的必做實(shí)驗(yàn)，以往此實(shí)驗(yàn)都限于在小角（）度近似作等周期擺動(dòng)的情況下對(duì)小球振動(dòng)周期進(jìn)行測(cè)量，一般不涉及周期與擺角之間關(guān)系測(cè)量。要研究此二者間關(guān)系就必須在不同擺角、甚至在大擺角下進(jìn)行單擺振動(dòng)周期測(cè)量。由于空氣阻尼的存在，擺角隨時(shí)間的延長(zhǎng)而衰減，于是一般便無(wú)法精確測(cè)量大角下擺動(dòng)周期的準(zhǔn)確值。采用光電傳感器和多功能毫秒儀實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)時(shí)之后，便能在很短幾個(gè)振動(dòng)周期內(nèi)準(zhǔn)確測(cè)得單擺在大角度下的周期，這樣便可忽略空氣阻尼的影響，可順利地研究周期與擺角的關(guān)系，再應(yīng)用外推法計(jì)算擺角為零的方法，求出擺角極小時(shí)的振動(dòng)周期，從而

15、精確地測(cè)量重力加速度。新儀器配備了光電傳感器和計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)毫秒儀，有利于擴(kuò)大學(xué)生視野，掌握兩種新技術(shù)在自動(dòng)測(cè)量和自動(dòng)控制中的應(yīng)用?？梢约ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?. 了解并掌握用單擺測(cè)定本地區(qū)的重力加速度；2. 學(xué)習(xí)用光電計(jì)時(shí)儀測(cè)定單擺的振動(dòng)周期；3. 學(xué)習(xí)用最小二乘法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)?！緦?shí)驗(yàn)原理】把一個(gè)金屬小球掛在一根細(xì)長(zhǎng)的線上，如圖1所示，如果細(xì)線的質(zhì)量比小球的質(zhì)量小得多，而小球的直徑比細(xì)線的長(zhǎng)度小得多，那么，這個(gè)裝置可以看作無(wú)質(zhì)量的細(xì)長(zhǎng)線系住一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，這樣的裝置就是單擺。在忽略空氣阻力和浮力以及線的伸長(zhǎng)等因數(shù)，同時(shí)在擺動(dòng)角度很小時(shí)，單擺的振動(dòng)可看作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，它的震動(dòng)周期為：

16、（1）式中是單擺的擺長(zhǎng)，其長(zhǎng)度為懸掛點(diǎn) 到小球球心的距離，是重力加速度，因此，單擺的振動(dòng)周期只與擺長(zhǎng)和重力加速度有關(guān)，只要我們測(cè)量出單擺的和 值，就可以計(jì)算出重力加速度?！緦?shí)驗(yàn)儀器】1型力學(xué)組合實(shí)驗(yàn)儀（參看Page.1附圖）2光電計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)毫秒儀3鋼卷尺、游標(biāo)卡尺（由用戶自備）【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1 固定擺長(zhǎng)，測(cè)定值。（1）用鋼卷尺測(cè)定擺線（加小球直徑）長(zhǎng)度，記入表格1表1懸掛點(diǎn)的位置小球最低點(diǎn)的位置擺線（加小球直徑）長(zhǎng)度（2）用游標(biāo)卡尺多次測(cè)量小球的直徑，分別記入表格2表2測(cè)量次數(shù)123平均值直徑（3）固定擺長(zhǎng)，用光電計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)毫秒儀測(cè)單擺周期表3（4）改變擺長(zhǎng)，用光電計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)毫秒儀測(cè)單擺周期表4【數(shù)據(jù)

17、與結(jié)果】以往此實(shí)驗(yàn)都限于單擺在小角度（）內(nèi)做近似等周期擺動(dòng)的情況下，測(cè)量小球振動(dòng)周期，一般不涉及周期與擺角之間的關(guān)系。要研究此二者間關(guān)系就必須在不同擺角，甚至大擺角下進(jìn)行周期測(cè)量。由于空氣阻尼的存在，擺角隨時(shí)間的延長(zhǎng)而衰減，因此無(wú)法精確測(cè)得大角下擺動(dòng)周期的準(zhǔn)確值。采用光電傳感器和電子計(jì)時(shí)器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)時(shí)之后，能夠在很短幾個(gè)振動(dòng)周期內(nèi)準(zhǔn)確測(cè)得單擺在大角下的周期，這樣可以忽略空氣阻尼對(duì)擺角的影響，使研究周期與擺角關(guān)系的實(shí)驗(yàn)得以順利進(jìn)行。二.用途1.本儀器可以通過(guò)固定單擺擺長(zhǎng)測(cè)量振動(dòng)周期，計(jì)算重力加速度；也可逐次改變擺長(zhǎng)，測(cè)出相應(yīng)的周期，經(jīng)直線擬合求出重力加速度，并可驗(yàn)證擺長(zhǎng)與振動(dòng)周期平方成正比的關(guān)系

18、。2.用光電計(jì)時(shí)器可測(cè)得周期與擺角的關(guān)系，并可以用外推至擺角為零的方法，精確測(cè)得擺角極小時(shí)的振動(dòng)周期值，從而更精確地測(cè)定重力加速度。3.研究單擺在大角度振動(dòng)時(shí)，非線性效應(yīng)的影響。三.技術(shù)指標(biāo) ： 1.型光電計(jì)時(shí)器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)時(shí)，精度為，每次測(cè)量不確定度小于，。2.預(yù)置周期次數(shù)在次范圍內(nèi)，可任意調(diào)節(jié)計(jì)時(shí)周期次數(shù)(小球每來(lái)回?cái)[動(dòng)1次為1個(gè)周期)。3.光電門應(yīng)放在小球正下方適當(dāng)位置，小球中部正好能檔光，從而能保證正常啟動(dòng)光電計(jì)時(shí)器。4.電子計(jì)時(shí)器每計(jì)數(shù)一個(gè)周期，周期次數(shù)顯示自動(dòng)減1。5.本實(shí)驗(yàn)儀取擺角的范圍，較精確地反映周期與擺角之間的關(guān)系。6.水平直尺長(zhǎng)度為，擺球水平幅度最大值為，擺動(dòng)角度根據(jù)擺線長(zhǎng)度用反三角函數(shù)計(jì)算。7.小球直徑為 ，材質(zhì)為不銹鋼。四.裝置與用法 ：以靜止的單擺線為鉛垂線，調(diào)節(jié)擺線的長(zhǎng)度，根據(jù)擺球的位置，把光電門固定在下方適當(dāng)位置，如圖所示，使小球正好能啟動(dòng)光電門，記下擺線的長(zhǎng)度。調(diào)節(jié)計(jì)時(shí)器，預(yù)置計(jì)時(shí)周期次數(shù)（不宜太大，實(shí)驗(yàn)中一般可取個(gè)周期）。將小球拉開一段距離，水平直尺擺球限位裝置接觸，調(diào)節(jié)好水平直尺限位裝置，大致計(jì)算出擺角的大小。如圖所示。放開小球，讓小球在傳感器所在鉛垂面內(nèi)擺動(dòng)，計(jì)時(shí)器自動(dòng)計(jì)時(shí)，由于小球放手時(shí)的不一致性，因此在同一擺角處應(yīng)多次測(cè)量，求其平均值，取不同的擺角