本实用新型涉及教学用具技术领域，具体为一种测量重力加速度的高精度单摆实验装置。
背景技术：
单摆实验装置是测量重力加速度的教学用具，它是通过g＝4π2l/t2的公式来求解重力加速度，在实验中一般采用50各周期的总时间来算平均周期时间，为了解决目前实验室的实验装备裸露在空气中造成的误差，选择将单摆装置放于真空罩内；
但是目前市场上的单摆装置在至于真空罩内部后，因单摆绳长度固定，在实验时，只能使用固定长度的单摆绳，无法便捷的针对不同长度单摆绳做多次实验，使得单个单摆绳做出的实验数据具有单一性和局限性，所以人们急需一种测量重力加速度的高精度单摆实验装置来解决上述问题。
技术实现要素：
本实用新型提供一种测量重力加速度的高精度单摆实验装置，可以有效解决上述背景技术中提出目前市场上的单摆装置在至于真空罩内部后，因单摆绳长度固定，在实验时，只能使用固定长度的单摆绳，无法便捷的针对不同长度单摆绳做多次实验，使得单个单摆绳做出的实验数据具有单一性和局限性的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种测量重力加速度的高精度单摆实验装置，包括底座、真空罩和单摆绳，所述底座顶端安装有真空罩，所述真空罩内部顶端安装有单摆绳；
所述真空罩内部对应等距离安装有若干摆长调节组件，所述摆长调节组件包括第一固定柱、第二固定柱、安装槽、铁块、弹簧、调节电磁铁和嵌合槽；
所述真空罩内部背端对应单摆绳位置处安装有第一固定柱，所述真空罩内部前端对应第一固定柱位置处安装有第二固定柱，所述第二固定柱与第一固定柱一端部均开设有安装槽，所述安装槽内部嵌入安装有铁块，所述铁块一端安装有弹簧，所述弹簧一端安装有调节电磁铁，所述调节电磁铁一端开设有嵌合槽；
所述真空罩内部背端面胶接有背景布，所述背景布中部等距离设置有若干角度刻度线，所述真空罩内部一侧对应单摆绳底端位置处安装有凹型电磁铁，所述底座顶端一边部安装有若干开关，所述底座顶端另一边部安装有蓄电池，所述开关输入端均与蓄电池输出端电性连接。
优选的，所述凹型电磁铁输入端与一个开关输出端电性连接，所述调节电磁铁输入端与剩余的开关输出端电性连接，所述调节电磁铁和剩余的开关数量相同且一一对应。
优选的，所述真空罩顶部安装有清理组件，所述清理组件包括固定轴、摆动杆、卡槽、安装环杆、卡柱、限位块、清洁布和把手；
所述真空罩顶端对称转动连接有固定轴，所述固定轴中部套接有摆动杆，所述摆动杆两端部以中心对称方式开设有卡槽，所述真空罩顶部外侧滑动连接有安装环杆，所述安装环杆内壁安装有清洁布，所述安装环杆两端均焊接有把手，所述安装环杆顶端对应卡槽位置处均焊接有卡柱，所述卡柱顶端焊接有限位块。
优选的，所述卡柱外直径与卡槽宽度相等，所述卡柱外直径小于限位块外直径。
优选的，所述底座底端中部开设有收纳槽，所述底座底端焊接有支撑板，所述支撑板顶端对应收纳槽位置处安装有平面灯，所述支撑板顶端开设有支撑槽，所述平面灯的输入端与蓄电池输入端电性连接。
优选的，所述支撑槽深度与收纳槽深度均与平面灯厚度相等。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型科学合理，使用安全方便：
1、可选择不同位置的调节电磁铁，使得调节电磁铁的嵌合槽夹紧单摆绳，使得单摆实验时，能进行便捷的调节摆长，进而进行多组实验，使得实验数据准确度更高，且调节电磁铁通过弹簧固定安装在铁块上，使得操作时不需要开启真空罩，调节更叫便捷。
2、在安装环杆内壁安装的清洁布能有效对真空罩外表面进行清理，保证实验时，观察者能更清晰的透过真空罩观察角度读数，同时设置了摆动杆的卡槽卡入到卡柱内，在限位块的作用下有效保证组件的收纳，使得组件使用和收纳更加便捷。
3、在底座底端的收纳槽内存放了平面灯，通过将平面灯底端卡入到支撑槽内，使得单摆绳在摆动过程中，平面灯将单摆绳的阴影投射到背景布上，便于使用者通过背景布上阴影更准确的记录数据，避免因摆线与背景布之间的间距造成侧面观察人员数据记录错误的情况。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
在附图中：
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型内部的结构示意图；
图3是本实用新型摆长调节组件的结构示意图；
图4是本实用新型清理组件的结构示意图；
图5是本实用新型支撑板的安装结构示意图；
图中标号：1、底座；2、真空罩；3、单摆绳；
4、摆长调节组件；401、第一固定柱；402、第二固定柱；403、安装槽；404、铁块；405、弹簧；406、调节电磁铁；407、嵌合槽；
5、背景布；6、角度刻度线；7、凹型电磁铁；8、开关；9、蓄电池；
10、清理组件；1001、固定轴；1002、摆动杆；1003、卡槽；1004、安装环杆；1005、卡柱；1006、限位块；1007、清洁布；1008、把手；
11、收纳槽；12、支撑板；13、平面灯；14、支撑槽。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例：如图1-5所示，本实用新型提供一种技术方案，一种测量重力加速度的高精度单摆实验装置，包括底座1、真空罩2和单摆绳3，底座1顶端安装有真空罩2，真空罩2内部顶端安装有单摆绳3，单摆绳3底端安装有铁球，便于完成单摆运动。
真空罩2内部对应等距离安装有若干摆长调节组件4，摆长调节组件4包括第一固定柱401、第二固定柱402、安装槽403、铁块404、弹簧405、调节电磁铁406和嵌合槽407；
真空罩2内部背端对应单摆绳3位置处安装有第一固定柱401，真空罩2内部前端对应第一固定柱401位置处安装有第二固定柱402，第二固定柱402与第一固定柱401一端部均开设有安装槽403，安装槽403内部嵌入安装有铁块404，铁块404一端安装有弹簧405，弹簧405一端安装有调节电磁铁406，调节电磁铁406一端开设有嵌合槽407；
真空罩2内部背端面胶接有背景布5，背景布5中部等距离设置有若干角度刻度线6，真空罩2内部一侧对应单摆绳3底端位置处安装有凹型电磁铁7，底座1顶端一边部安装有若干开关8，底座1顶端另一边部安装有蓄电池9，开关8输入端均与蓄电池9输出端电性连接，凹型电磁铁7输入端与一个开关8输出端电性连接，调节电磁铁406输入端与剩余的开关8输出端电性连接，调节电磁铁406和剩余的开关8数量相同且一一对应，使得一个开关8仅对应一个电磁铁，进而便于操作单个开关8控制电磁铁的磁性。
真空罩2顶部安装有清理组件10，清理组件10包括固定轴1001、摆动杆1002、卡槽1003、安装环杆1004、卡柱1005、限位块1006、清洁布1007和把手1008；
真空罩2顶端对称转动连接有固定轴1001，固定轴1001中部套接有摆动杆1002，摆动杆1002两端部以中心对称方式开设有卡槽1003，真空罩2顶部外侧滑动连接有安装环杆1004，安装环杆1004内壁安装有清洁布1007，安装环杆1004两端均焊接有把手1008，安装环杆1004顶端对应卡槽1003位置处均焊接有卡柱1005，卡柱1005顶端焊接有限位块1006，卡柱1005外直径与卡槽1003宽度相等，卡柱1005外直径小于限位块1006外直径，使得摆动杆1002能通过卡槽1003受到卡柱1005和限位块1006的作用保持稳定。
底座1底端中部开设有收纳槽11，底座1底端焊接有支撑板12，支撑板12顶端对应收纳槽11位置处安装有平面灯13，支撑板12顶端开设有支撑槽14，平面灯13的输入端与蓄电池9输入端电性连接，支撑槽14深度与收纳槽11深度均与平面灯13厚度相等，便于平面灯13的收纳盒使用。
本实用新型的工作原理及使用流程：在该测量重力加速度的高精度单摆实验装置使用时，首先选择一个摆长调节组件4，开启其余摆长调节组件4对应的开关8，使得蓄电池9的电流进入到其余摆长调节组件4的调节电磁铁406内部，使得调节电磁铁406具备磁性，进而调节电磁铁406吸附铁块404，并压缩弹簧405，不会干扰单摆绳3的正常摆动，同时关闭选定摆长调节组件4对应的开关8，使得选定摆长调节组件4内调节电磁铁406在失去电流后失去磁性，进而使得第一固定柱401与第二固定柱402内部的调节电磁铁406在弹簧405的作用下相互挤压，进而通过嵌合槽407卡住单摆绳3，实现摆长的固定；
摆长调节完毕后，开启对应凹型电磁铁7的开关8，使得凹型电磁铁7通电后吸附单摆绳3底端的铁球，接着关闭对应凹型电磁铁7的开关8，在重力作用下，铁球通过单摆绳3进行单摆运动，观察者通过观察数据，根据重力加速度进行计算，在选择单个摆长调节组件4调节后的摆长实验完毕后，根据上述调节方式再次调节摆长并进行实验，使得实验能多次进行，减少因摆长单一造成的实验数据的局限性和单一性；
在观察的过程中，若观察人员较多，可将收纳槽11和支撑板12之间的平面灯13取出，并将平面灯13底端卡入到支撑槽14内保持固定，接着将平面灯13与蓄电池9连接通电，使得平面灯13产生的光线能将单摆绳3的摆动阴影投射到背景布5上，使得在真空罩2侧面的观察者能更有效的对数据进行读取，减少因单摆绳3和角度刻度线6之间具有一定距离，导致侧边观察人员读数不准确的情况；
在真空罩2表面沾染污渍需要清洗时，转动固定轴1001，固定轴1001带动摆动杆1002转动，进而使得卡槽1003从卡柱1005内滑出，进而使得限位块1006不再卡住摆动杆1002位置进行支撑和限制，进而安装环杆1004能上下滑动，接着使用者双手分别握持把手1008，由上至下沿着真空罩2滑动安装环杆1004，使得安装环杆1004内壁安装的清洁布1007能有效的对真空罩2表面进行清理，使得实验观察时，不会受到污渍造成的观察不清晰情况，并在清理完毕后，将安装环杆1004移动到真空罩2顶部，再次通过卡柱1005、限位块1006和卡槽1003的配合对其固定，实现便捷收纳，不干扰正常实验需求。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种测量重力加速度的高精度单摆实验装置，包括底座(1)、真空罩(2)和单摆绳(3)，其特征在于：所述底座(1)顶端安装有真空罩(2)，所述真空罩(2)内部顶端安装有单摆绳(3)；
所述真空罩(2)内部对应等距离安装有若干摆长调节组件(4)，所述摆长调节组件(4)包括第一固定柱(401)、第二固定柱(402)、安装槽(403)、铁块(404)、弹簧(405)、调节电磁铁(406)和嵌合槽(407)；
所述真空罩(2)内部背端对应单摆绳(3)位置处安装有第一固定柱(401)，所述真空罩(2)内部前端对应第一固定柱(401)位置处安装有第二固定柱(402)，所述第二固定柱(402)与第一固定柱(401)一端部均开设有安装槽(403)，所述安装槽(403)内部嵌入安装有铁块(404)，所述铁块(404)一端安装有弹簧(405)，所述弹簧(405)一端安装有调节电磁铁(406)，所述调节电磁铁(406)一端开设有嵌合槽(407)；
所述真空罩(2)内部背端面胶接有背景布(5)，所述背景布(5)中部等距离设置有若干角度刻度线(6)，所述真空罩(2)内部一侧对应单摆绳(3)底端位置处安装有凹型电磁铁(7)，所述底座(1)顶端一边部安装有若干开关(8)，所述底座(1)顶端另一边部安装有蓄电池(9)，所述开关(8)输入端均与蓄电池(9)输出端电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种测量重力加速度的高精度单摆实验装置，其特征在于：所述凹型电磁铁(7)输入端与一个开关(8)输出端电性连接，所述调节电磁铁(406)输入端与剩余的开关(8)输出端电性连接，所述调节电磁铁(406)和剩余的开关(8)数量相同且一一对应。
3.根据权利要求1所述的一种测量重力加速度的高精度单摆实验装置，其特征在于：所述真空罩(2)顶部安装有清理组件(10)，所述清理组件(10)包括固定轴(1001)、摆动杆(1002)、卡槽(1003)、安装环杆(1004)、卡柱(1005)、限位块(1006)、清洁布(1007)和把手(1008)；
所述真空罩(2)顶端对称转动连接有固定轴(1001)，所述固定轴(1001)中部套接有摆动杆(1002)，所述摆动杆(1002)两端部以中心对称方式开设有卡槽(1003)，所述真空罩(2)顶部外侧滑动连接有安装环杆(1004)，所述安装环杆(1004)内壁安装有清洁布(1007)，所述安装环杆(1004)两端均焊接有把手(1008)，所述安装环杆(1004)顶端对应卡槽(1003)位置处均焊接有卡柱(1005)，所述卡柱(1005)顶端焊接有限位块(1006)。
4.根据权利要求3所述的一种测量重力加速度的高精度单摆实验装置，其特征在于：所述卡柱(1005)外直径与卡槽(1003)宽度相等，所述卡柱(1005)外直径小于限位块(1006)外直径。
5.根据权利要求1所述的一种测量重力加速度的高精度单摆实验装置，其特征在于：所述底座(1)底端中部开设有收纳槽(11)，所述底座(1)底端焊接有支撑板(12)，所述支撑板(12)顶端对应收纳槽(11)位置处安装有平面灯(13)，所述支撑板(12)顶端开设有支撑槽(14)，所述平面灯(13)的输入端与蓄电池(9)输入端电性连接。
6.根据权利要求5所述的一种测量重力加速度的高精度单摆实验装置，其特征在于：所述支撑槽(14)深度与收纳槽(11)深度均与平面灯(13)厚度相等。
技术总结