[發(fā)明專利]復(fù)位式自由落體實(shí)驗(yàn)裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710027737.6
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號(hào): CN106781897A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳長義;秦瑾瓊
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B23/10
• 分類號(hào): G09B23/10
• 代理公司: 北京元本知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所11308
• 代理人: 范奇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及物理教學(xué)領(lǐng)域，具體地，涉及復(fù)位式自由落體實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的物理教學(xué)領(lǐng)域中，為了使得學(xué)生可以更好地配合上課，需要給學(xué)生更好的試驗(yàn)數(shù)據(jù)做比較。

為了保證檢測的數(shù)據(jù)更加的真實(shí)，使得學(xué)生對于檢測的數(shù)據(jù)觀察的更為直觀，需要設(shè)計(jì)一種用于物理教學(xué)的球體自由落體試驗(yàn)裝置，可以真實(shí)的反映兩個(gè)鐵球同時(shí)落地的結(jié)果。

現(xiàn)有的教學(xué)儀器不能實(shí)現(xiàn)球體的循環(huán)使用，不方便教師的反復(fù)示范。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)位式自由落體實(shí)驗(yàn)裝置，該復(fù)位式自由落體實(shí)驗(yàn)裝置克服了現(xiàn)有技術(shù)中的自由落體實(shí)驗(yàn)裝置無法自動(dòng)復(fù)位，自動(dòng)重復(fù)使用的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種復(fù)位式自由落體實(shí)驗(yàn)裝置，該復(fù)位式自由落體實(shí)驗(yàn)裝置包括：

驅(qū)動(dòng)頂桿、輸送管道、存儲(chǔ)器、底座、透明框架、第二紅外傳感器以及設(shè)置于所述透明框架內(nèi)部的以下部件：數(shù)碼顯示器、計(jì)時(shí)器、第一紅外傳感器和多個(gè)平行軌道槽；其中，所述存儲(chǔ)器設(shè)置于所述透明框架的上方，以存儲(chǔ)不同質(zhì)量的球體；所述存儲(chǔ)器的多個(gè)出口一一對應(yīng)地連通于多個(gè)所述軌道槽的一端；每個(gè)所述軌道槽的另一端上都設(shè)置有一個(gè)第一紅外傳感器，所述透明框架架設(shè)于所述底座的上方，所述底座上一一對應(yīng)地設(shè)置有與球體下落位置相配合的球槽，所述第二紅外傳感器設(shè)置于所述球槽的周邊；

所述第一紅外傳感器和所述第二紅外傳感器一一對應(yīng)相配合設(shè)置，且都電連接于所述計(jì)時(shí)器，在所述第一紅外傳感器被所述球體遮擋的情況下，所述計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)；在所述第二紅外傳感器被球體遮擋的情況下，所述計(jì)時(shí)器終止計(jì)時(shí)；所述數(shù)碼顯示器被配置成連接于所述計(jì)時(shí)器，以顯示所計(jì)的時(shí)間；

所述驅(qū)動(dòng)頂桿設(shè)置于所述底座的內(nèi)部，且所述驅(qū)動(dòng)頂桿的一端伸入所述球槽的內(nèi)部，并對準(zhǔn)所述球體，所述輸送管道的一端連通于所述球槽的內(nèi)部，另一端連通于所述存儲(chǔ)器的入口。

優(yōu)選地，所述存儲(chǔ)器包括：外殼和擋板；其中，所述外殼架設(shè)于所述透明框架的上表面，且所述外殼中設(shè)置有一端連通于所述存儲(chǔ)器的入口的連通管，所述連通管的另一端連通于所述軌道槽；所述擋板能夠滑動(dòng)至所述連通管和所述軌道槽之間或滑動(dòng)至所述軌道槽之外，所述擋板的一側(cè)能夠延伸至所述外殼的外部。

優(yōu)選地，所述球槽的內(nèi)部設(shè)置有收集網(wǎng)兜，且在所述球槽的內(nèi)部設(shè)置有連管，所述連管的側(cè)面設(shè)置有通孔；所述驅(qū)動(dòng)頂桿的一端對應(yīng)于所述連管的一端，所述連管的另一端連通于所述輸送管道。

優(yōu)選地，所述軌道槽包括：彎道槽和直管槽，所述彎道槽的一端連通于所述透明框架的外部的所述連通管，另一端連通于所述直管槽的一端，所述第一紅外傳感器設(shè)置于所述直管槽的另一端。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)頂桿包括：氣缸和頂桿，所述氣缸的外殼固定于所述底座的內(nèi)部，且所述頂桿的一端同軸固接于所述氣缸的一端。

通過上述的實(shí)施方式，首先可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)使用，在球槽中可直接被頂至存儲(chǔ)器中，可以實(shí)現(xiàn)自由落體試驗(yàn)的正確性的判斷，克服了現(xiàn)有技術(shù)中的球體自由落體試驗(yàn)裝置通過人工測量球體下落速度的不準(zhǔn)確性，可以真實(shí)的反映兩個(gè)鐵球同時(shí)落地的結(jié)果，符合現(xiàn)有試驗(yàn)人員對于試驗(yàn)的需要。且該自由落體實(shí)驗(yàn)裝置克服了現(xiàn)有技術(shù)中如何保證球體可以同時(shí)放入的問題，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)鐵球同時(shí)放入，并同時(shí)開始計(jì)時(shí)。同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的直觀顯示，方便學(xué)生和老師的觀察，同時(shí)可以方便對于球體的取出。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是說明本發(fā)明的一種復(fù)位式自由落體實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是說明本發(fā)明的一種復(fù)位式自由落體實(shí)驗(yàn)裝置的一個(gè)驅(qū)動(dòng)頂桿和輸送管道、球槽的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明

1 軌道槽 2 第一紅外傳感器

3 第二紅外傳感器

111 彎道槽 112 直管槽

4 球槽 5 存儲(chǔ)器

6 底座 61外殼

62擋板

8 數(shù)碼顯示器

10驅(qū)動(dòng)頂桿 11輸送管道

12氣缸 13頂桿

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。