氣體普適常數(shù)是熱力學中的一個重要常數(shù)，而氣體密度是分子物理學中一個重要物理量。本實驗利用抽真空法能夠較方便地把這兩個待測量測出來。本儀器具有體積小、重量合適、調節(jié)方便、裝置牢靠等優(yōu)點，實驗數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，達到基礎物理實驗的要求。
本實驗是在《基礎物理實驗》中“實驗 4-19：低真空的獲得和氣體普適常量的測定”基礎上設計的，并對原來的實驗儀器做了以下幾點改進：
原體積約0.2L的玻璃瓶改成了1L左右的有機玻璃比重瓶，使實驗現(xiàn)象更明顯；其體積可以直接由游標卡尺測量算出，比原來灌水測體積的方法方便，而且不會有水蒸汽這一誤差來源。
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(guī)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(shù)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(shù)的表達式，利用逐次降壓的方法測出氣體壓強與總質量的關系并作圖，由直線擬合求得氣體普適常數(shù)，與理論值比較。
技術參數(shù)：
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（用戶自備）。
水銀溫度計：測量范圍0 ~ 50℃，*小分度0.1℃（用戶自備） 。

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*值。采用集成開關型霍耳傳感器和電子計時器實現(xiàn)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*測得擺角極小時的振動周期值，從而更精*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：
用集成霍耳開關測得周期與擺角的關系，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，從而測定重力加速度。
通過固定單擺擺長測量振動周期，計算重力加速度 g ；或逐次改變擺長，測出相應的周期，經(jīng)直線擬合求出重力加速度 g ，驗證擺長與振動周期平方成正比的關系。
新型單擺實驗儀技術參數(shù)：
電子自動計時器：精度 0.001s ，*大半周期計數(shù) 66 次
集成霍耳開關：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 。