氣體普適常數是熱力學(xué)中的一個(gè)重要常數，而氣體密度是分子物理學(xué)中一個(gè)重要物理量。本實(shí)驗利用抽真空法能夠較方便地把這兩個(gè)待測量測出來(lái)。本儀器具有體積小、重量合適、調節方便、裝置牢靠等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)驗數據穩定可靠，達到基礎物理實(shí)驗的要求。
本實(shí)驗是在《基礎物理實(shí)驗》中“實(shí)驗 4-19：低真空的獲得和氣體普適常量的測定"基礎上設計的，并對原來(lái)的實(shí)驗儀器做了以下幾點(diǎn)改進(jìn)：
原體積約0.2L的玻璃瓶改成了1L左右的有機玻璃比重瓶，使實(shí)驗現象更明顯；其體積可以直接由游標卡尺測量算出，比原來(lái)灌水測體積的方法方便，而且不會(huì )有水蒸汽這一誤差來(lái)源。
直接用高精度的真空表讀出真空度，不需要使用昂貴的熱偶真空規及配套的真空計。
利用接口處自然的緩慢漏氣特性改變壓強，取代了真空針閥，這樣對各個(gè)接口氣密性要求也不需要非常嚴格。
應用該儀器可以完成以下實(shí)驗內容：
用抽真空法測量環(huán)境空氣的密度，并換算成干燥空氣在標準狀態(tài)下的數值，與標準狀態(tài)下的理論值比較。
由理想氣體狀態(tài)方程出發(fā)，推導出變壓強下氣體普適常數的表達式，利用逐次降壓的方法測出氣體壓強與總質(zhì)量的關(guān)系并作圖，由直線(xiàn)擬合求得氣體普適常數，與理論值比較。
技術(shù)參數：
旋片式真空泵：抽氣速率1L/s，*限真空6Pa，轉速1400轉/分，功率180W。
真空表：量程-0.1 ~ 0Mpa，*小分度0.002Mpa。
電子物理天平：量程0 ~ 1Kg，*小分度0.01g（用戶(hù)自備）。
水銀溫度計：測量范圍0 ~ 50℃，*小分度0.1℃（用戶(hù)自備） 。

單擺實(shí)驗在大學(xué)基礎物理和中學(xué)物理教學(xué)中都是一個(gè)必做實(shí)驗，以往此實(shí)驗都限于單擺在小角度內做近似等周期擺動(dòng)的情況下，測量小球振動(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)行周期測量。傳統方法的周期測量用手控秒表計時(shí)，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(shí)間的延長(cháng)而衰減，因此無(wú)法精確測得大角下擺動(dòng)周期的準*值。采用集成開(kāi)關(guān)型霍耳傳感器和電子計時(shí)器實(shí)現自動(dòng)計時(shí)之后，能夠在很短幾個(gè)振動(dòng)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(guān)系的實(shí)驗得以順利進(jìn)行。在得到周期與擺角的關(guān)系后，可以用外推至擺角為零的方法，精*測得擺角極小時(shí)的振動(dòng)周期值，從而更精*地測定重力加速度。
本實(shí)驗儀采用伽利略外推法研究物理規律的實(shí)驗思想，通過(guò)測量周期與擺角的關(guān)系，用外推法求得極小擺角時(shí)的振動(dòng)周期，這種設計思想在物理實(shí)驗教學(xué)中加以運用，取得了良好的效果。
應用本實(shí)驗儀可以完成以下實(shí)驗：
用集成霍耳開(kāi)關(guān)測得周期與擺角的關(guān)系，用外推至擺角為零的方法，精確測得擺角極小時(shí)的振動(dòng)周期值，從而測定重力加速度。
通過(guò)固定單擺擺長(cháng)測量振動(dòng)周期，計算重力加速度 g ；或逐次改變擺長(cháng)，測出相應的周期，經(jīng)直線(xiàn)擬合求出重力加速度 g ，驗證擺長(cháng)與振動(dòng)周期平方成正比的關(guān)系。
新型單擺實(shí)驗儀技術(shù)參數：
電子自動(dòng)計時(shí)器：精度 0.001s ，*大半周期計數 66 次
集成霍耳開(kāi)關(guān)：響應距離 1.0cm ；
量角器：量程 -50 °到 +50 °，*小刻度 1 °
標尺：量程0到80mm，*小刻度 1mm 。