[實用新型]伽利略斜槽實驗演示儀

有效

• 申請號: 201920159466.4
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN209785369U
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 汪順興
• 申請（專利權）人: 汪順興
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10
• 代理公司: 51211 成都天嘉專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 鄧小兵

本實用新型公開了一種伽利略斜槽實驗演示儀，包括控制器、安裝板、導軌、球體、電磁繼電器、光電計時器A和光電計時器B，所述安裝板包括底板和與底板連接的調節件，所述調節件用于調節底板的傾斜角度；所述導軌、光電計時器A和光電計時器B均固定在底板上，球體放置在導軌上，電磁繼電器固定在導軌上用于吸附球體；光電計時器A與電磁繼電器連接，光電計時器A和光電計時器B的光電門均設置在導軌的兩側，光電計時器A和光電計時器B均與控制器連接。本實用新型能夠將伽利略對自由落體運動的科學猜想直觀、準確地呈現出來，對學生養成嚴謹的科學態度，提高學生的學科素養有積極作用。

技術領域

本實用新型屬于物理實驗設備技術領域，具體地說涉及一種伽利略斜槽實驗演示儀。

背景技術

伽利略在研究自由落體運動的時候，首先進行了猜想：做自由落體運動的物體其v∝t，但是由于實驗條件非常落后，無法測量落體的v，以及所用的時間t，于是，伽利略轉換了研究對象并巧妙的證明了：如果做自由落體運動的物體的v∝t，那么物體發生的x∝t²，這樣一來就用可以測量的x替代了不便測量的v，即便如此，這個時間也太短，當時沒有計時器，時間依然無法測量，于是伽利略設計了著名的斜槽實驗，成功的“沖淡了”重力的作用,證明了:從斜槽上由靜止釋放的球體其x∝t²也成立的結論,間接證明了伽利略對自由落體運動的猜想。但是, 這個最精彩的斜槽實驗在教材中沒有相應的實驗演示儀，而是用文字來陳述，這樣很不嚴謹，學生理解起來也很抽象，且沒有說服力，不利于學生學科素養的培養。

實用新型內容

本實用新型的目的在于解決現有技術中存在的上述問題，提供一種伽利略斜槽實驗演示儀，本實用新型能夠將伽利略對自由落體運動的科學猜想直觀、準確地呈現出來，對學生養成嚴謹的科學態度，提高學生的學科素養有積極作用。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種伽利略斜槽實驗演示儀，其特征在于：包括控制器、安裝板、導軌、球體、電磁繼電器、光電計時器A和光電計時器B，所述安裝板包括底板和與底板連接的調節件，所述調節件用于調節底板的傾斜角度；所述導軌、光電計時器A和光電計時器B均固定在底板上，球體放置在導軌上，電磁繼電器固定在導軌上用于吸附球體；光電計時器A與電磁繼電器連接，光電計時器A和光電計時器B的光電門均設置在導軌的兩側，光電計時器A和光電計時器B均與控制器連接。

所述電磁繼電器固定在導軌的一端，導軌的另一端固定設置有收集框。

所述底板上設置有與導軌相平行的刻度。

所述導軌由兩根不銹鋼鋼管平行排布而成。

所述底板通過鉸鏈與調節件連接。

所述控制器包括單片機、顯示屏和無線通訊模塊，單片機分別與顯示屏和無線通訊模塊連接，控制器通過無線通訊模塊分別與光電計時器A和光電計時器B連接。

采用本實用新型的優點在于：

1、本實用新型采用控制器、安裝板、導軌、球體、電磁繼電器、光電計時器A和光電計時器B組成，在使用過程中，由控制器同步控制光電計時器，能使計時精度達到0.01s。采用與光電計時器A連接的電磁繼電器吸附并釋放球體，讓球體的運動和計時得以完全同步進行，減少了實驗的偶然誤差。控制器可放置在底板上，也可靈活地放置在任意位置，便于投影實驗結果。且在實驗過程中，可將球體通過兩套光電計時器的兩段距離設置成合適的比例，從而能夠測得球體通過兩段距離所對應的時間比，這就能夠非常準確、直觀的證明距離x與時間t²成正比的猜想。在實驗過程中通過調節件調節底板的角度，使導軌的傾角在0-90度之間進行調整，結果都成立，從而證明了球體在斜槽上的運動和自由落體運動的規律相同，是同種性質的運動，伽利略對自由落體運動的科學猜想得以證明，實驗操作簡單，現象直觀，結果準確，解決了學生的困惑，讓物理課更有實驗研究的味道，學生的學科素養得到了更好的培養。