用单摆测重力加速度实验中单摆周期的测定
2012-01-23安学立田存伟
物理通报 2012年3期
安学立 田存伟
(聊城大学物理科学与信息工程学院 山东 聊城 252059)
在用单摆测重力加速度实验中,为了求出重力加速度,需要测定单摆的周期.传统的测量单摆周期的方法是在摆球摆到最低点时人工操作秒表开始计时,测量单摆50个周期的总时间t,则单摆的周期T为
以上方法存在如下不足:
(1)在摆球摆到最低点,开始计时或停止计时时,由于是人工操作秒表计时,不可避免会出现超前或滞后计时的情况,存在较大的计时误差.
(2)学生测定单摆周期的个数时,由于实验时间长,周期个数多,容易出现记录摆动次数或多或少的情况.
为了克服以上不足,笔者自制了一套测量单摆周期的简易装置.电路原理如图1所示.

图1 电路原理
图中5GLB为光电门的发射管,接+12 V的直流电源,3DU5B为光电门接收管,接在三极管V的b,e之间;三极管V选用3DK6作为开关管,用以控制电子秒表的计时.
实验中计时秒表选用奥赛克(ultrak)品牌的DT100型号的田径用电子秒表,该秒表有“100跑道”记忆功能.为了实现自动计时,把电子秒表拆开,用导线把秒表的“计时键”引出,接在图1中三极管V的c,e之间.当V饱和导通时,c,e之间的电阻很小,相当于短路,也就相当于按了一下电子秒表的“计时键”,秒表开始计时.以后,三极管V每饱和导通一次,秒表便计时一次,记录下该时刻的时间,共可以记录“100跑道”时间.三极管V饱和导通与否,受单摆摆球位置的控制.
实验时,让摆球自然下垂,调整光电门的位置,使其对准摆球的球心.然……
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