[實(shí)用新型]一種自由落體實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201921144663.5
• 申請(qǐng)日: 2019-07-19
• 公開（公告）號(hào): CN210535124U
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒偉;賀建東;徐金;丁濤濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江勝昔信息科技有限公司
• 主分類號(hào): G09B23/10
• 分類號(hào): G09B23/10
• 代理公司: 紹興市越興專利事務(wù)所(普通合伙) 33220
• 代理人: 蔣衛(wèi)東

本實(shí)用新型提供了一種自由落體實(shí)驗(yàn)裝置，涉及教學(xué)實(shí)驗(yàn)用具技術(shù)領(lǐng)域，包括底座、安裝于底座上的接球槽、安裝于接球槽一側(cè)顯色板、以及安裝于顯色板頂部的光發(fā)射器；所述顯色板上貼附有顯色紙；所述顯色紙通過(guò)接收光發(fā)射器發(fā)出的特定波長(zhǎng)的光而顯色。本實(shí)用新型的顯色方式為非接觸式，實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有誤差，使結(jié)果更加精準(zhǔn)；同時(shí)可以做到實(shí)時(shí)顯示，能使實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加高效直觀；而且實(shí)驗(yàn)操作十分簡(jiǎn)單，只要將光發(fā)射器釋放即可。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及教學(xué)實(shí)驗(yàn)用具技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自由落體實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

物體只在重力作用下，由靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)叫自由落體運(yùn)動(dòng)。任何物體，不論其質(zhì)量大小，在同一地區(qū)做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，都具有相同的加速度，這個(gè)加速度就是重力加速度。準(zhǔn)確測(cè)定重力加速度，在理論上、生產(chǎn)上以及科學(xué)研究方面都具有極其重要的意義。因此在物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，驗(yàn)證重力加速度的大小成為一項(xiàng)很重要的實(shí)驗(yàn)。

現(xiàn)有技術(shù)中，常采用電磁鐵吸合鋼球，電磁鐵斷電鋼球釋放做自由落體運(yùn)動(dòng)。鋼球下落時(shí)經(jīng)過(guò)第一光電門（瞬時(shí)初速度為V₀），用第一光電門觸發(fā)數(shù)字毫秒儀計(jì)時(shí)，鋼球經(jīng)過(guò)第二光電門停止計(jì)時(shí)，根據(jù)V₀及測(cè)量?jī)晒怆婇T間的距離(h₁)和時(shí)間(t₁)來(lái)計(jì)算自由落體重力加速度 (g)。此方法主要存在以下缺點(diǎn)：

1、精確測(cè)量瞬時(shí)初速度V₀比較困難，因此實(shí)驗(yàn)結(jié)果不夠精確；

2、鋼球下落時(shí)不能準(zhǔn)確擋光，因此使實(shí)驗(yàn)過(guò)程難以掌控，實(shí)驗(yàn)誤差增大；

3、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不夠直觀，直接根據(jù)儀器檢測(cè)的數(shù)據(jù)得出結(jié)論，降低了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的體驗(yàn)性。

基于此，本案由此產(chǎn)生。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本實(shí)用新型提供了一種自由落體實(shí)驗(yàn)裝置，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加直觀，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加精確。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下：

一種自由落體實(shí)驗(yàn)裝置，包括底座、安裝于底座上的接球槽、安裝于接球槽一側(cè)顯色板、以及安裝于顯色板頂部的光發(fā)射器；所述顯色板上貼附有顯色紙；所述顯色紙通過(guò)接收光發(fā)射器發(fā)出的特定波長(zhǎng)的光而顯色。

作為優(yōu)選，所述顯色板頂部設(shè)有磁力釋放器，所述光發(fā)射器包括外殼和設(shè)置在外殼內(nèi)的光電模塊；所述磁力釋放器設(shè)有吸引軟磁材料的硬磁材料，所述外殼上設(shè)有軟磁材料；所述光發(fā)射器通過(guò)磁力釋放器吸附和釋放。

作為優(yōu)選，所述接球槽內(nèi)設(shè)有緩沖材料。

作為優(yōu)選，所述底座上設(shè)有調(diào)平器。

作為優(yōu)選，所述磁力釋放器包括殼體、貫穿殼體的拉桿、套設(shè)于拉桿上并位于殼體內(nèi)的彈簧、以及安裝于拉桿內(nèi)的硬磁條；所述拉桿的頂端和底端分別伸出殼體的頂部和底部一段距離；所述硬磁條伸出拉桿的底端一段距離。

作為優(yōu)選，所述拉桿的底端設(shè)有限位圈，拉桿的頂端設(shè)有手柄。

本實(shí)用新型的工作原理：由于本實(shí)用新型顯色紙表面涂有光變效應(yīng)材料，在波長(zhǎng)10至400nm的紫光照射下可變色，光發(fā)射器在下落過(guò)程中，發(fā)出波長(zhǎng)10至400nm的紫光，因此可以在顯色紙上留下密集的點(diǎn)，可以顯示下落的軌跡。

本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)如下技術(shù)效果：

（1）本實(shí)用新型的顯色方式為非接觸式，實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有誤差，使結(jié)果更加精準(zhǔn)；同時(shí)可以做到實(shí)時(shí)顯示，能使實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加高效直觀；而且實(shí)驗(yàn)操作十分簡(jiǎn)單，只要將光發(fā)射器從釋放即可。

（2）本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)完成后可拍照或者直接分析，可以提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的體驗(yàn)性。