[發明專利]物理實驗用小車和滑軌

無效

• 申請號: 201410005422.8
• 申請日: 2014-01-07
• 公開（公告）號: CN103761909A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 蔣妍
• 申請（專利權）人: 蔣妍
• 主分類號: G09B23/08
• 分類號: G09B23/08
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 蔣常雪

技術領域

本發明涉及一種物理實驗器材，具體涉及一種物理實驗用小車和滑軌。

背景技術

在中學物理教學中，加速度的理論計算與實驗驗證是一個重要的教學內容，根據重物在不同傾斜角度的斜面上下滑的加速度的不同，與理論的加速度進行對比，可以提升學生對加速度的理解，提高學生的實驗能力和動手能力。

所以，為了便于學生進行在不同傾斜斜面上加速度的實驗驗證，需要設計能夠便捷調整斜面傾斜角度、便于進行時間測定的實驗滑軌。但是，現有的小車滑軌大都采用打點計時器進行計時，并且滑軌大都不能夠便捷的進行傾斜角度的調整和測量，使得在實驗過程中耗費大量的時間，取得的實驗效果也不理想。并且，采用打點計時器進行計時，紙帶與打點計時器的摩擦也會造成一定的實驗誤差，不利于提高實驗的準確度。

為了解決現有的實驗滑軌和小車的不足，需要設計一種能夠高效計時、便捷調整傾斜角度的物理實驗用小車和滑軌，以提高加速度測定實驗的準確度，減小實驗誤差，提高實驗效率。

發明內容

本發明需要解決的技術問題就在于克服現有技術的缺陷，提供一種物理實驗用小車和滑軌，它能夠高效計時、便捷調整傾斜角度，能夠提高加速度測定實驗的準確度，減小實驗誤差，提高實驗效率。

為解決上述問題，本發明采用如下技術方案：

物理實驗用小車和滑軌，滑軌設有水平的底板，底板的左端設有半圓形的角度盤，角度盤的圓心通過銷軸與滑軌的左端連接，滑軌的右端水平高度高于左端；底板的中部和右部均設有一個支撐臺，每個支撐臺的上端設有三級支撐柱，三級支撐柱的上端通過銷軸分與別滑軌下側的兩個連接板連接，三級支撐柱豎直設置，通過調整三級支撐柱的高度以調整滑軌的傾斜角度；滑軌上設有用于小車滑動的通槽，滑軌的前側面設有若干個激光發射器，滑軌的后側面設有若干個分別與激光發射器相對應的光電二極管，激光發射器和光電二極管分別通過信號線路與控制盒連接，控制盒內設有信號處理器和電源模塊，小車通過時將激光發射器發出的激光阻擋，光電二極管的信號發生改變，信號處理器對信號進行采集并處理，得出時間數據。

本發明為了提高小車滑動的穩定性，降低滑動摩擦，較佳的技術方案是，滑軌的右端設有用于固定小車的定位板；滑軌的通槽內設有兩條車輪槽，小車下端設有四個與車輪槽配合的小車輪。

本發明為了能夠精確計時，便于讀取計時數據，較佳的技術方案還有，控制盒內設有用于計時的時鐘芯片，控制盒上設有用于顯示時間信息的顯示屏。

本發明為了提高實驗數據的準確度，較佳的技術方案還有，滑軌側面設有7個激光發射器和7個光電二極管，激光發射器和光電二極管均布于滑軌的側面，相鄰的兩個激光發射器的距離為10cm。

本發明為了能夠便捷調整滑軌的傾斜角度，提高滑軌的穩定性，較佳的技術方案還有，三級支撐柱上設有用于固定滑軌傾斜度的定位螺栓。

本發明為了保持三級支撐臺處于豎直狀態，提高滑軌的穩定性，較佳的技術方案還有，支撐臺的下端設有與底板配合的滑槽，支撐臺上設有固定螺栓。

本發明物理實驗用小車和滑軌的工作過程為：調節支撐臺的位置和三級支撐柱的高度以調節滑軌的傾斜角度，將小車放置于定位板的右側，待小車一次通過激光發射器時，光電二極管接收的激光中斷，產生的電流變化信號傳輸至控制盒的信號處理器，信號處理器通過時鐘芯片計算出相鄰兩個光電二極管的電流信號的時間差，依次顯示于顯示屏上，由于相鄰的兩個光電二極管的間距相同且已知，則可以通過計算得出實驗所得的加速度值，根據滑軌傾斜角度計算出理論加速度值，進行實驗驗證。

本發明的優點和有益效果為：本發明物理實驗用小車和滑軌使用激光發射器、光電二極管和時鐘芯片計時，提高了計時的準確性，減小了實驗誤差；本發明物理實驗用小車和滑軌設有三級支撐柱和支撐臺，能夠便捷調節滑軌的傾斜角度，提高了實驗效率。

附圖說明

圖1為本發明物理實驗用滑軌的側視圖。

圖2為本發明圖1中AA線剖視圖。

圖3為本發明物理實驗用小車的側視圖。

圖中：1、控制盒；2、角度盤；3、滑軌；4、激光發射器；5、連接板；6、銷軸；7、定位板；8、三級支撐柱；9、支撐臺；10、定位螺栓；11、底板；12、信號線路；13、顯示屏；14、車輪槽；15、光電二極管；16、小車輪；17、小車。

具體實施方式

實施例1