[實用新型]一種自由落體運動實驗裝置

有效

• 申請號: 201720270980.6
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN206649785U
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 李志強;鄒婷;吳甜;封想想;張永德
• 申請（專利權）人: 衡陽師范學院
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所(普通合伙)43205
• 代理人: 龍騰,黃麗

1.一種自由落體運動實驗裝置，包括若干個實驗小球（1）、用于裝載及釋放實驗小球（1）的釋放裝置（2）、用于采集實驗小球（1）下落時產生的實驗數據的檢測裝置（3）、用于接收從釋放裝置（2）落下的實驗小球（1）的接收裝置（4）以及連接釋放裝置（2）、檢測裝置（3）和接收裝置（4）的控制器，其特征在于：所述釋放裝置（2）包括豎直設置的用于存放實驗小球（1）的存球管（2a），所述存球管（2a）的內徑大小與所述實驗小球（1）的直徑大小相匹配，所述存球管（2a）的底部管口處設有用于阻擋實驗小球（1）下落的第一閥門（2a1），所述存球管（2a）還設有用于阻擋實驗小球（1）下落的第二閥門（2a2），所述第二閥門（2a2）位于第一閥門（2a1）的上方且兩者的間隔距離為一個實驗小球（1）的直徑大小，所述控制器控制第一閥門（2a1）及第二閥門（2a2）交替打開從而使釋放裝置（2）逐個釋放實驗小球（1），所述檢測裝置（3）位于釋放裝置（2）的下方，所述檢測裝置（3）包括設置在實驗小球（1）下落軌跡一側的傳感機構，所述接收裝置（4）位于檢測裝置（3）的下方且可將接收到實驗小球（1）的信號發送給控制器。

2.根據權利要求1所述的自由落體運動實驗裝置，其特征在于：所述第一閥門（2a1）/第二閥門（2a2）包括套管（5）以及設于套管（5）內的活動鐵芯（5a）和靜鐵芯（5b），所述靜鐵芯（5b）套設有可通電的線圈（5c），所述活動鐵芯（5a）的一端連接有可插入存球管（2a）中的擋銷（5d），所述活動鐵芯（5a）的另一端與靜鐵芯（5b）之間設有彈簧（5e），使所述線圈（5c）通電，所述靜鐵芯（5b）產生磁力使活動鐵芯（5a）受力而往靜鐵芯（5b）的方向移動，此時所述彈簧（5e）壓縮、所述擋銷（5d）退出存球管（2a），所述實驗小球（1）可自由落下；使所述線圈（5c）斷電，所述靜鐵芯（5b）失去磁力，此時所述彈簧（5e）復位、所述活動鐵芯（5a）帶動擋銷（5d）插入存球管（2a）中從而阻擋實驗小球（1）下落。

3.根據權利要求2所述的自由落體運動實驗裝置，其特征在于：所述活動鐵芯（5a）靠近靜鐵芯（5b）的端面上開設有容置槽，所述彈簧（5e）設于容置槽中，所述彈簧（5e）的一端從容置槽中伸出并與所述靜鐵芯（5b）相抵。

4.根據權利要求3所述的自由落體運動實驗裝置，其特征在于：所述套管（5）水平設置并且擋銷（5d）設置在其前端，所述套管（5）前端的底部增設有用于給擋銷（5d）收縮至套管（5）內的預留空間。

5.根據權利要求4所述的自由落體運動實驗裝置，其特征在于：位于所述實驗小球（1）下落軌跡的一側設有安裝板（3a），所述安裝板（3a）的內側面由上往下均勻間隔設有多個常開式的第一干簧管（3b），所述實驗小球（1）內設有磁性件，所述磁性件的磁性強度使實驗小球（1）在恰好進入下一個第一干簧管（3b）的感應范圍時，便會脫離上一個第一干簧管（3b）的感應范圍，當所述實驗小球（1）下落時，所述安裝板（3a）上的第一干簧管（3b）逐個閉合產生檢測信號并傳輸給控制器。

6.根據權利要求5所述的自由落體運動實驗裝置，其特征在于：所述安裝板（3a）上的各個第一干簧管（3b）的間隔距離為1cm。

7.根據權利要求6所述的自由落體運動實驗裝置，其特征在于：所述接收裝置（4）包括接收漏斗（4a）、連接接收漏斗（4a）的導球管（4b）以及位于導球管（4b）下方的收集盒（4c），所述導球管（4b）上設有一個常開式的第二干簧管（4b1），當所述實驗小球（1）經過導球管（4b），所述第二干簧管（4b1）閉合產生檢測信號并傳輸給控制器。

8.根據權利要求1-7中任一項所述的自由落體運動實驗裝置，其特征在于：所述存球管（2a）的頂端設有入料漏斗（2b）。