[發(fā)明專利]一種重力加速度演示裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111498140.2
• 申請(qǐng)日: 2021-12-09
• 公開（公告）號(hào): CN114120772A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬(wàn)廣通
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 萬(wàn)廣通
• 主分類號(hào): G09B23/08
• 分類號(hào): G09B23/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及教育器材技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種重力加速度演示裝置，包括頻閃照相機(jī)構(gòu)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)機(jī)構(gòu)、滴水測(cè)量機(jī)構(gòu)和底座，頻閃相機(jī)拍攝重力球自由下落的過程并形成圖像打印出來(lái)，利用相等時(shí)間間隔的位移差計(jì)算重力球的重力加速度；重力錘固定在紙帶下端，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在通過紙帶上進(jìn)行相同頻率的打點(diǎn)，利用相等時(shí)間間隔的位移差計(jì)算重力錘的重力加速度；水龍頭的水滴落到接水盤上時(shí)通過重力傳感器觸發(fā)計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，水龍頭的前一水滴落到接水盤上同時(shí)后一水滴從水龍頭滴落，利用同等高度計(jì)時(shí)計(jì)算水滴的重力加速度；本發(fā)明集成頻閃照相法、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器法及滴水法，演示功能更全面，讓學(xué)生更好的了解重力加速度，提高學(xué)生的參與度及動(dòng)手能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及教育器材技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種重力加速度演示裝置。

背景技術(shù)

重力加速度是重力對(duì)自由下落的物體產(chǎn)生的加速度，重力加速度是地球物理研究中的一個(gè)基本矢量，也是對(duì)一般力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行力學(xué)分析時(shí)需要考慮的一個(gè)重要參數(shù)。所以，重力加速度是物理教學(xué)中非常重要的一環(huán)，能讓學(xué)生更好的了解重力加速度，就需要借助演示裝置讓學(xué)生更好的學(xué)習(xí)理解，現(xiàn)有的重力加速度的演示裝置只有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在支架上，然受手持帶有重力錘的紙帶，使重力錘自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上等時(shí)間的打出點(diǎn)，然后重力錘落到教桌上，通過量點(diǎn)與點(diǎn)之間的間距計(jì)算出重力錘的重力加速度。現(xiàn)有的裝置結(jié)構(gòu)單一，不能進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，不能全面了解重力加速度，容易出現(xiàn)測(cè)量誤差，且重力錘直接落到課桌上，容易出現(xiàn)砸壞物品或砸傷的風(fēng)險(xiǎn)。因此，需要設(shè)計(jì)一種多功能、多演示方法的重力加速度演示裝置，以解決現(xiàn)有的重力加速度演示裝置結(jié)構(gòu)單一、演示方法單一以及不能回收物體的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種重力加速度演示裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種重力加速度演示裝置，包括頻閃照相機(jī)構(gòu)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)機(jī)構(gòu)、滴水測(cè)量機(jī)構(gòu)和底座，所述頻閃照相機(jī)構(gòu)設(shè)有支架一、頻閃相機(jī)、重力球、刻度尺一，頻閃相機(jī)拍攝重力球自由下落的過程并形成圖像打印出來(lái)，利用相等時(shí)間間隔的位移差計(jì)算重力球的重力加速度；

所述打點(diǎn)計(jì)時(shí)機(jī)構(gòu)設(shè)有支架二、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、重力錘，重力錘固定在紙帶下端，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在通過紙帶上進(jìn)行相同頻率的打點(diǎn)，利用相等時(shí)間間隔的位移差計(jì)算重力錘的重力加速度；

所述滴水測(cè)量機(jī)構(gòu)設(shè)有支架三、水箱、水管、水龍頭、接水盤、重力傳感器、計(jì)時(shí)器，重力傳感器連接計(jì)時(shí)器，水龍頭的水滴落到接水盤上時(shí)通過重力傳感器觸發(fā)計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，水龍頭的前一水滴落到接水盤上同時(shí)后一水滴從水龍頭滴落，利用同等高度計(jì)時(shí)計(jì)算水滴的重力加速度；

所述支架一、支架二和支架三的底部均固定在底座上。

具體的是，所述頻閃照相機(jī)構(gòu)設(shè)有上部的重力球釋放區(qū)、中部的頻閃相機(jī)安裝區(qū)和下部的重力球回收區(qū)，支架一后部固定有黑背板，黑背板上設(shè)有豎向的刻度尺一。

具體的是，所述重力球釋放區(qū)對(duì)稱設(shè)有支撐臂，支撐臂采用C字型，支撐臂的下端安裝有重力球夾，用于夾住重力球，支撐臂的拐角處通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接在支架一上，支架一的頂部安裝觸發(fā)開關(guān)，觸發(fā)開關(guān)連接頻閃相機(jī)，觸發(fā)開關(guān)的兩側(cè)且在支架一上安裝復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧頂部接觸支撐臂，用于頂住支撐臂使重力球夾夾住重力球，按下兩個(gè)支撐臂上部時(shí)重力球自由下落，同時(shí)支撐臂按下觸發(fā)開關(guān)控制頻閃相機(jī)開始拍照，松開支撐臂后復(fù)位彈簧將支撐臂頂起復(fù)位。

具體的是，所述頻閃相機(jī)安裝區(qū)設(shè)有相機(jī)固定架，相機(jī)固定架對(duì)稱安裝在支架一內(nèi)側(cè)，相機(jī)固定架的另一端通過鉸軸連接相機(jī)伸縮架，相機(jī)伸縮架的另一端通過軸承連接頻閃相機(jī)，用于調(diào)節(jié)頻閃相機(jī)的上下左右角度以及與黑背板的距離，頻閃相機(jī)采用一次成像相機(jī)，用于直接打印出拍攝圖像。

具體的是，所述重力球回收區(qū)設(shè)有多個(gè)減震彈簧，減震彈簧底部固定在底座上，減震彈簧的頂部固定在接球海綿墊上，接球海綿墊上部設(shè)有漏斗型的接球凹槽，接球凹槽的底部設(shè)有定位磁鐵，用于吸附定位重力球。