新型FD-DB-II單擺實驗儀實驗目的以及用途
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(tǒng)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(guī)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. 固定單擺擺長測量振動周期，計算重力加速度,；也可逐次改
變擺長,，測出相應的周期，經直線擬合求出重力加速度,，并可驗證擺長與振動周期平方成正比的關系,。
2．用集成霍耳開關測得周期與擺角的關系，并可以用外推至擺
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
的測定重力加速度。
3．研究單擺在大角度振動時,，非線性效應的影響,。
儀器主要技術參數：
1. 霍耳開關導通距離 11mm
2. 計數最大預置次數 60次
3. 計時分辨率 0.001S
一、概述
單擺實驗在大學基礎物理和中學物理教學中都是一個重要的實驗,。以往此實驗都限于單擺在小角度（小于3°）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在不同擺角,，甚至大擺角下進行周期測量。傳統(tǒng)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,，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(guī)律類似的實驗思想，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,。這種物理實驗設計思想在物理實驗教學中加以運用，取得了良好的效果,。
實驗內容
1) 驗證擺長與周期之間的關系,，求出重力加速度g。
2) 測量擺角與周期之間的關系,，作關系圖,，求出重力加速度g。
儀器用途
1) 本儀器可以通過固定單擺擺長測量振動周期,，計算重力加速度g,；也可逐次改變擺長，測出相應的周期,，經直線擬合求出重力加速度g,，并可驗證擺長與振動周期平方成正比的關系。
2) 用集成霍耳開關可測得周期與擺角的關系,，并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,。
3) 研究單擺在大角度振動時,，非線性效應的影響。
技術指標
1) 電子計時器實現自動計時,，精度為0.001s,，每次測量不確定度小于0.003s。
2) 預置半周期次數在0~66次范圍內,，可任意調節(jié)計時次數(計數2次為1個周期),。
3) 集成霍耳開關應放在小球正下方約1.0cm處,，1.1cm為集成霍耳開關的導通（或截止）距離。
4) 電子計時器每計時一次,，指示燈亮一次,。
5) 本實驗儀取擺角<45°的范圍，較精確地反映周期與擺角之間的關系,。
6) 本儀器采用鏡尺測量單擺擺長,，可減少學生在測量時的視覺誤差，從而得到好的實驗效果,。
