自由落體重力加速度測量儀 

利用自由落體(條形物體)測定重力加速度,比球體測量準(zhǔn)確.方便.配有數(shù)字毫秒計,五位半數(shù)顯.
 
自由落體實驗儀
1 概述
自由落體實驗儀是基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)實驗的*儀器,，利用自由落體實驗儀可進(jìn)行定性觀測和定量研究物體在自由落體狀態(tài)下的運動規(guī)律,。從而達(dá)到教學(xué)演示實驗的目的,。
TC-LG-2型為：主體高度1.6m,，鑄鐵腿三腳支架,，底座穩(wěn)固，抗震動好,，利于實驗室擺放操作,。
從教學(xué)使用出發(fā)，TC-LG-2型為：主體高度1.2m，便攜式三腳支架,，底座輕巧,，便于移動，利于課堂演示教學(xué),。
以上兩種自由落體實驗儀均可與J0201-G-2型計時器,， J0201-CC存貯式計時器，J0201-CHJ存貯式數(shù)字毫秒計,，J0416-2型多用大屏幕數(shù)字顯示測試儀配合使用,，適用于中學(xué)進(jìn)行物理教學(xué)的演示實驗或分組實驗。
本儀器還可以與J02015-2型簡易頻閃光源和照相機(jī)同步配合使用,，用頻閃照像法研究自由落體運動的規(guī)律,。
自由落體重力加速度測量儀 
2 技術(shù)性能
2.1 儀器總高 ： TC-LG-1型≥1.2m ；TC-LG-2型≥1.6m
2.2 實驗有效高度 ： xe77FT-LG-1型≥1.0m ,；xe77FT-LG-2型≥1.4m
2.3 電磁鐵電源 ： DC6V
2.4 鋼球直徑 ： 18mm
2.5 g值實驗相對誤差 ： ≤ 2％

3 結(jié)構(gòu)與特點
3.1 見圖一,。儀器由帶有標(biāo)尺的鋁合金型材為主體，頂端裝有電磁鐵吸球器,，中間裝有兩個可任意移動的光電門光電傳感器,，下端裝有接球架網(wǎng)，立柱下端固定在可調(diào)節(jié)的三腳支架上,。
3.2 鋼球的起始位置由電磁鐵的固定支架端板的下端“ ”形的下邊沿作為位置指針,，能方便地調(diào)節(jié)確定鋼球自由下落的起始刻度基準(zhǔn)。
3.3 立柱上端裝有電磁鐵吸球器,，當(dāng)電磁鐵線圈接通直流6V電源時,，電磁鐵吸住鋼球，切斷電源時,，鋼球下落作自由落體運動,。電磁鐵的支架上還裝有兩個接線柱，可以與頻閃光源的同步輸入開關(guān)及學(xué)生實驗電源直流6V相連接用于頻閃照相實驗用,。（注:原接電纜的接線端子可卸下不用）
3.4 兩個光電門由小型聚光電珠和光敏接收管組成。兩個光電門可以上下任意移動,，在立柱上的位置由光電門支架的凹型槽底邊所對標(biāo)尺的刻度決定,。
3.5 主體立柱固定在三腳支架上，利用三腳支架上的調(diào)節(jié)螺栓,，配合重錘線可方便地調(diào)節(jié)立柱與地面的垂直度,。
3.6 TC-LG-2型≥1.5m型的底座和三腳支架為鑄鐵腿，增加了儀器的穩(wěn)固性,，提高了儀器的抗震性能,，有利于提高實驗精度。鑄鐵式三腳支架是可拆卸的，便于運輸和貯存,。（見圖二）
TC-LG-1型≥1.5m型的三腳支架為便攜式,，將儀器提起時它可以靠自重自動收攏，便于搬動和運輸,，實驗時為了保持調(diào)好的垂直度,，可以用儀器配備的架腿附件限位螺釘鎖住。
4 實驗前的準(zhǔn)備
4.1 整機(jī)組裝：
（1）TC-LG-2型：將三個鑄鐵架腿用M6內(nèi)六角螺釘緊固在底盤上,，（內(nèi)六角搬手在附件盒內(nèi)）,，三個調(diào)節(jié)螺釘分別裝在架腿上（見圖二）。
（2）TC-LG-1型：先將架腿附件調(diào)節(jié)螺釘裝入架腿底部的M10螺孔中,，以備后用,。
（3）將電磁鐵吸球器，兩個光電門及接球架按圖一所示用鎖緊螺釘固定在主體上,，將四芯插頭插入計時器標(biāo)有“自由落體”的四芯插座上,，接通J0201-G-2計時器電源，計時器顯示“0.00ms”,，說明兩個光電門工作正常,。
4.2 將電磁鐵吸球器，調(diào)節(jié)到刻度尺0點處,，使鋼球自由下落的起始位置為0cm,。
4.3 調(diào)垂直度：將儀器所配的重錘懸掛在電磁鐵吸球器的鐵芯中心孔上，將兩個光電門分別置于立柱的中,、下端處,，細(xì)心調(diào)節(jié)三腳支架上的調(diào)節(jié)螺栓，使重錘線處于兩個光電門的
正中,。從主體正面觀察時重錘線應(yīng)與光電門中間的凹形槽處白線重合,，從主體側(cè)面觀察重錘線應(yīng)與光電門兩側(cè)白線重合，即認(rèn)為重錘線正好處于光電門的中心處,，儀器的垂直度調(diào)好后,，將重錘線取下，就可以做實驗了,。
5 實驗
以下實驗均按選配J0201-G-2自由落體智能計時器為例,。
5.1 實驗一：驗證自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。
（1）實驗原理：初速度為零的自由落體運動其公式
(1)
如果物體下落的時間?。簍1:t2:t3=1:2:3,，則下落的距離就會得出：h1:h2:h3=1:4:9。
（2）實驗操作：儀器與計時器連接好,，接通計時器電源,，將計時器的電磁鐵開關(guān)撥到“吸”位置上,，電磁鐵通電，將鋼球吸住,，（注意鋼球應(yīng)吸在電磁鐵的中心處）,。同步開關(guān)撥到“放”位置時，切斷電磁鐵電源,，鋼球自由下落,，計時器同步計時，當(dāng)鋼球通過兩個光電門后計時器自動停止計時,，并循環(huán)顯示出鋼球下落的時間t,。
實驗中，依次移動光電門,，使光電門的中部凹形槽底邊對準(zhǔn)立柱標(biāo)尺的10cm,，40cm，90cm處,，分別測出下落的時間t1,、t2、t3,，每個時間測五次取平均值,。如果可以得到h1:h2:h3=1:4:9對應(yīng)的下落時間t1:t2:t3=1:2:3的關(guān)系，驗證了自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,。
5.2 實驗二：測量重力加速度g值,。
（1） 實驗原理：根據(jù)自由落體運動公式(1)h=gt2/2可以得到
(2)
只要測出物體下落的距離h和對應(yīng)的下落時間t，就可以計算出重力加速度g值來,。
（2）實驗操作：將光電門移至標(biāo)尺100cm處,，實驗操作過程同實驗一，分別測量五次,，取平均值,，將所測量的數(shù)據(jù)代入公式(2)，即可求出重力加速度g值,。
這種實驗方法簡單,、方便，但測得的重力加速度g值一般誤差較大,。原因：
a). h的精確測量有困難,，h的起始點為鋼球的直徑下沿，但當(dāng)鋼球通過光電門時,，不一定正好是鋼球的直徑下沿,，很可能偏離一些,，帶來一定的△h誤差,。
b). 由于電磁鐵斷電的瞬間,，電磁鐵有剩磁，鋼球滯后下落,，這就造成了時間測量上的誤差,。
5.3 實驗三：初速度不為零且相等的自由落體實驗法，測量g值,。
（1）實驗原理：為了減少電磁鐵剩磁和h測量的誤差對實驗精度帶來的影響,，采用初速度不為零的自由落體運動，其公式h=V0t+gt2/2,，見圖三,。將兩個光電門分別置于A,B兩點處，鋼球從零點開始自由下落,，設(shè)到達(dá)A點的速度為V0,，再經(jīng)過時間t1后，鋼球到達(dá)B點,，AB兩點間的距離為h1,，則有：
h1=V0t1+gt12/2 (3)
將光電門B下移一段距離至B'點，重復(fù)上述實驗,。設(shè)鋼球從A點經(jīng)過時間t2到達(dá)B'點,，AB'兩點間距離為h2，則有：
h1=V0t2+gt22/2 (4)

圖三
將式(4)×t1,，式(3)×t2,，兩式相減得：
h2t1-h1t2=g(t22t1-t12t2)/2
g=2(h2/t2-h1/t1)/(t2-t1) (5)
實驗的相對誤差計算公式為：δ＝│g標(biāo)-g測│/g標(biāo)x100％…………… (6)
重力加速度的理論值g=980.094cm/s2
這樣實驗的結(jié)果比實驗二精確的多，與標(biāo)準(zhǔn)重力加速度的相對誤差可做到≤1％,。
5.3.2 實驗操作
儀器與計時器連接好,，調(diào)整好，將二個光電門分別移到40cm,，80cm標(biāo)尺刻度處,，接通計時器電源，將同步開關(guān)撥到“吸”位置上,，電磁鐵通電,，將鋼球吸住，按清零鍵使屏幕顯示“0.00”,。將同步開關(guān)撥到“放”位置上,，鋼球自由下落通過兩個光電門，計時器自動顯示出鋼球通過兩個光電門40cm～80cm的的間隔時間t2-t1為(5)式中的t1,，重復(fù)做五次實驗,，取其平均值。再將下端處的光電門移到100cm處,，重復(fù)上述實驗,，取t2平均值,。全部實驗結(jié)束。將實驗數(shù)據(jù)代入公式(5),，可計算出g的測量值,，代入公式(6)求出相對誤差。
5.4 實驗四：
與頻閃光源,，照相機(jī),，學(xué)生實驗電源和黑布幕配合做自由落體運動的頻閃照像，具體的實驗方法可參照J(rèn)02015-2簡易頻閃光源的使用說明書,。將沖洗好的底片用投影儀投射到墻上,，用直尺（或盒尺）分別測量出鋼球在各段相等的時間內(nèi)下落的位移，h1,、h2,、h3…hn，如果能驗證在各段相等的時間內(nèi)位移的增加量△h=h2-h1=h3-h2=……=hn-hn-1都相等,，則可判斷,、驗證自由落體運動是初速度為零的勻加速運動。并且從影像上可以直觀形象地觀察到鋼球自由下落的運動軌跡,。
6 注意事項
6.1 嚴(yán)禁帶電進(jìn)行光電門接口的插,、拔操作，以免造成儀器損壞,。
6.2 電磁鐵吸球器電源的+（紅色接線柱）,、-（黑色），不能反接,，以免造成儀器損壞,。
6.3 作自由落體實驗的高度一般應(yīng)>0.1m。因為,，高度越小幾何尺寸的對誤差對實驗結(jié)果影響越大,。
7 裝箱清單:
部件名 數(shù)量
1 主體 1200mm(1600mm)，內(nèi)含(垂直調(diào)節(jié)螺栓3只,，固定螺釘,、螺母8套) 1套
2 自由落體插頭及電纜線，內(nèi)含(電磁鐵吸球器1套,，光電門2個) 1套
3接球架網(wǎng) 1件
4 鋼球 2個
5 重錘 1件
6 備用聚光電珠 4只
7 TC-LG-1型配：架腿附件限制螺釘,；TC-LG-2型配：附件盒
（內(nèi)含鑄鐵架腳3件，M6內(nèi)六角螺釘6個,，內(nèi)六角搬手1件,，調(diào)節(jié)螺栓3個） 1件 1盒
8 說明書 1份
9 合格證 1份

產(chǎn)品名稱：粗糙度儀 產(chǎn)品型號：TIME3220

粗糙度儀 型號：TIME3220

 TIME3220手持式粗糙度儀是觸針式表面粗糙度測量儀，它適用于生產(chǎn)現(xiàn)場,、實驗室,、計量室,，可測量多種機(jī)加工零件的表面粗糙度，根據(jù)選定的測量條件計算相應(yīng)的參數(shù),，在液晶顯示器上清晰地顯示出全部測量參數(shù)和輪廓圖形。

   測量工件表面粗糙度時,，將傳感器放在工件被測表面上,，由儀器內(nèi)部的驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動傳感器沿被測表面做等速滑行，傳感器通過內(nèi)置的銳利觸針感受被測表面的粗糙度,，此時工件被測表面的粗糙度引起觸針產(chǎn)生位移,，該位移使傳感器電感線圈的電感量發(fā)生變化，從而在傳感器輸出端產(chǎn)生于被測表面粗糙度成比例的模擬型號,，該信號經(jīng)過放大之后進(jìn)入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),，再對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波和參數(shù)計算，將測量結(jié)果在液晶顯示器上讀出,，也可在打印機(jī)上輸出,，還可以與PC機(jī)進(jìn)行通訊。

   GB/T 3505-2009 產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）表面結(jié)構(gòu) 輪廓法 術(shù)語,、定義及表面結(jié)構(gòu)參數(shù)

   GB/T 6062-2009 產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）表面結(jié)構(gòu) 輪廓法 接觸（觸針）式儀器的標(biāo)稱特性

   多參數(shù)測量：Ra,、Rp、Rv,、Rt,、Rz、Rq,、Rsk,、Rku、Rc,、RPc,、RSm、Rmr(c),、tp,、Rmr、Rpm,、Rz1max,、RzJIS、Rmax,、Htp,、Rδc、R△q,、R△a,、Pa,、Pp、Pv,、Pt,、Pz、Pq,、Psk,、Pku、Pc,、PSm,、Pmr(c)、Pmr,、Pz1max,、PJIS、Rδc,、P△q,、Rk、Rpk,、Rvk,、Mr1、Mr2,、A1,、A2；

   高精度電感傳感器,；

   2RC,、GAUSS濾波方式；

   兼容ISO1997,、ANSI,、JIS2001標(biāo)準(zhǔn)；

   TFT液晶,，可現(xiàn)實全部參數(shù)及圖形,；

   連接時代TA230打印機(jī)，可打印全部參數(shù)及輪廓圖形,；

   內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)RS232接口,、USB接口；

   簡體中文,、繁體中文,、英文顯示；

   自動關(guān)機(jī)；

   一體化設(shè)計,，使用方便,。

   標(biāo)準(zhǔn)配置：