脉冲式重力加速度测试与电磁感应现象综合实验仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种脉冲式重力加速度测试与电磁感应现象综合实验仪，空心管通过螺纹与底座相连，从空心管从上至下开有四根凹槽，且第一根凹槽上边至顶端的距离S1，第一根凹槽下边至第二根凹槽上边的距离S2，第二根凹槽下边至第三根凹槽上边的距离S3，第三根凹槽下边至第四根凹槽上边的距离S4，满足S1:S2:S3:S4＝1:3:5:7的比例，凹槽上绕制有线圈并连接有发光二极管，线圈两端通过信号数据传输线与数字存储式示波器相连。一方面,可根据示波器上所显示的信号幅度的强弱，研究电磁感应现象。另一方面，利用示波器上所显示的信号图形可以读出磁性物体经过每个线圈时所对应的时刻。每组线圈之间的高度可通过管子上的刻度直接读出。读出时间和高度就可以用公式计算出重力加速度。

【技术实现步骤摘要】
脉冲式重力加速度测试与电磁感应现象综合实验仪
本技术涉及一种脉冲式重力加速度测试与电磁感应现象综合实验仪，属于脉冲式重力加速度测试与电磁感应综合实验

技术介绍
在大学物理实验中，测量重力加速度是一个比较重要的实验，常用的测量方法很多，如自由落体法、旋转法等。这些常用的测量方法，都无法将物体运动的实验图像进行“重现”，因而也就很难深入把握物体运动的许多细节问题。因此，需要基于法拉第电磁感应原理并结合数字存储示波器设计一种通过感生脉冲信号来测量重力加速度，验证自由落体运动规律的以及演示电磁感应现象的综合实验装置。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是要提供一种脉冲式重力加速度测试与电磁感应现象综合实验仪，通过示波器上显示的电脉冲信号之间的间隔进行计时，同时，还可以通过信号图形演示电磁感应现象的有关内容。本专利技术解决上述技术问题，本技术的技术方案如下：一种脉冲式重力加速度测试与电磁感应现象综合实验仪，包括底座、空心管，线圈，发光二极管，数据传输线，数字式存储示波器，所述空心管通过螺纹与底座相连，所述从空心管从上至下开有四根凹槽，且第一根凹槽上边至顶端的距离S1，第一根凹槽下边至第二根凹槽上边的距离S2，第二根凹槽下边至第三根凹槽上边的距离S3，第三根凹槽下边至第四根凹槽上边的距离S4，满足S1:S2:S3:S4＝1:3:5:7的比例，所述凹槽上绕制有线圈，每个线圈处连接一个用于直观观察感应电流的发光二极管，线圈两端通过信号数据传输线与数字存储式示波器相连。所述底座具有上、下底板，上、下底板之间通过四个柱子支撑连接，四个侧面为开放；上底板表面正中间开有一个具有螺纹的孔洞，用于连接空心管，下底板表面中间处有一个凹槽，凹槽内充有弹性泡沫，用于接收下落的磁性物体以免发生碰撞损坏物体。所述空心管一侧面被磨成平面，平面上刻有刻度。所述的线圈由一根漆包线绕制而成。由磁性物体经过所述线圈所产生的脉冲信号通过数据传输线输入到数字式存储式示波器中并显示。所述磁性物体由永磁体和两片弹簧组成，所述两片弹簧放在永磁体的两侧，从而可以减小磁体与地面的碰撞而遭成的损伤。本技术的有益效果：本技术结构简单，物理思想清晰，使用方法简单。既可以用来测量重力加速度，又可以利用示波器上的图形直观的显示电磁感应现象，是一种将电磁学，运动学与力学集中在一起的一个综合性实验。具有一定的推广与经济效益。同时，本专利技术克服了普通力学实验中存在的缺陷，通过采集过程的暂停观察或波形回放，让一瞬即逝的实验结果能够停留再现，这不仅有利于学生对实验结果的仔细观察而且能作更进一步的深入分析。附图说明图1为脉冲式重力加速度测试与电磁感应现象综合实验仪示意图；图2为底座俯视图；图3为线圈的绕制示意图。具体实施方式下面结合附图与实施例对本技术作进一步说明。如图1所示，一种脉冲式重力加速度测试与电磁感应现象综合实验仪，包括底座1、空心管2，线圈3，发光二极管4，数据传输线5，数字式存储示波器6，空心管2通过螺纹与底座1相连，从空心管2从上至下开有四根凹槽，且第一根凹槽上边至顶端的距离S1，第一根凹槽下边至第二根凹槽上边的距离S2，第二根凹槽下边至第三根凹槽上边的距离S3，第三根凹槽下边至第四根凹槽上边的距离S4，满足S1:S2:S3:S4＝1:3:5:7的比例，凹槽上绕制有线圈3，每个线圈3处连接一个用于直观观察感应电流的发光二极管4，线圈3两端通过信号传输线与数字存储式示波器相连。空心管2一侧面被磨成平面，平面上刻有刻度。由磁性物体经过所述线圈3所产生的脉冲信号通过传输线输入到数字式存储式示波器6中并显示。磁性物体由永磁体和两片弹簧组成，所述两片弹簧放在永磁体的两侧，从而可以减小磁体与地面的碰撞而遭成的损伤。如图2所示，底座1具有上、下底板，上、下底板之间通过四个柱子支撑连接，四个侧面为开放；上底板表面正中间开有一个具有螺纹的孔洞，用于连接空心管2，下底板表面中间处有一个凹槽，凹槽内充有弹性泡沫，用于接收下落的磁性物体以免发生碰撞损坏物体。如图3所示，线圈3由一根漆包线绕制而成。让具有磁性的物体从感应线圈的上端进入线圈并到达其下端这一过程中，由电磁感应定律可知：感应线圈中会产生一个感生电脉冲信号，所述的电脉冲信号通过数据传输线被输入到示波器中。利用示波器上所显示的信号图形可以读出磁性物体经过每个线圈时所对应的时刻。每组线圈之间的高度可通过管子上的刻度直接读出。通过时间和高度以用公式就可以计算出重力加速度。另一方面，根据示波器上所显示的信号幅度的强弱，可以验证电磁感应现象的常用规律。由法拉弟电磁感应定律可知，变化的磁场可以产生电场，当具有磁性的物体从管子的上端通过线圈时，由电磁感应定律可知线圈中会产生一个脉冲式感应电流，所述的感应电流通过信号传输线输入到示波器中并显示其脉冲图形。本专利技术结构简单，物理思想清晰。一方面，根据示波器上所显示的信号幅度的强弱，可以研究电磁感应现象。另一方面，利用示波器上所显示的信号图形可以读出磁性物体经过每个线圈时所对应的时刻。每组线圈之间的高度可通过管子上的刻度直接读出。读出时间和高度就可以用公式计算出重力加速度。本技术可研究的实验内容为：(1)根据公式测量重力加速度；(2)根据公式和公式ε＝-NvI研究电磁感应现象；(3)如果线圈之间距离满足：S1:S2:S3:S4＝1:3:5:7，可知磁铁经过两相邻线圈所需的时间间隔应是相等的.即在误差允许的范围内，ΔT1-2＝ΔT2-3＝ΔT3-4＝…公式成立。以此可以验证自由落体的运动规律；(4)通过改变磁铁块数，线圈匝数等验证电磁感应现象的规律。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脉冲式重力加速度测试与电磁感应现象综合实验仪，包括底座(1)、空心管(2)，线圈(3)，发光二极管(4)，数据传输线(5)，数字式存储示波器(6)，其特征在于：所述空心管(2)通过螺纹与底座(1)相连，所述空心管(2)从上至下开有四根凹槽，且第一根凹槽上边至顶端的距离S1，第一根凹槽下边至第二根凹槽上边的距离S2，第二根凹槽下边至第三根凹槽上边的距离S3，第三根凹槽下边至第四根凹槽上边的距离S4满足S1:S2:S3:S4＝1:3:5:7的比例，所述凹槽上绕制有线圈(3)，每个线圈(3)处连接一个用于直观观察感应电流的发光二极管(4)，线圈(3)两端通过信号数据传输线(5)与数字存储式示波器(6)相连。

【技术特征摘要】
1.一种脉冲式重力加速度测试与电磁感应现象综合实验仪，包括底座(1)、空心管(2)，线圈(3)，发光二极管(4)，数据传输线(5)，数字式存储示波器(6)，其特征在于：所述空心管(2)通过螺纹与底座(1)相连，所述空心管(2)从上至下开有四根凹槽，且第一根凹槽上边至顶端的距离S1，第一根凹槽下边至第二根凹槽上边的距离S2，第二根凹槽下边至第三根凹槽上边的距离S3，第三根凹槽下边至第四根凹槽上边的距离S4满足S1:S2:S3:S4＝1:3:5:7的比例，所述凹槽上绕制有线圈(3)，每个线圈(3)处连接一个用于直观观察感应电流的发光二极管(4)，线圈(3)两端通过信号数据传输线(5)与数字存储式示波器(6)相连。2.根据权利要求1所述的脉冲式重力加速度测试与电磁感应现象综合实验仪，其特征在于：所述底座(1)具有上、下底板，上、下底板之间通过四个柱子支撑连接，四个侧面为开放；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈东生，郑佩佩，
申请(专利权)人：上海电力学院，
类型：新型
国别省市：上海,31