一种教学用自由落体运动实验仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种教学用自由落体运动实验仪，包括底座、支撑杆、电磁铁、实验小铁球、光电门和计时装置，所述支撑杆的一端垂直设置在底座上表面一端，所述支撑杆上设有第一高度调节连接件、第二高度调节连接件和第三高度调节连接件，且第一高度调节连接件、第二高度调节连接件和第三高度调节连接件依次从上到下设置在支撑杆上，所述第一高度调节连接件上设有第一安装杆。本实用新型专利技术通过采用底座、支撑杆、电磁铁、实验小铁球、光电门和计时装置结合设计，可以演示自由落体运动，实验方法简便、直观、精度高，且支撑杆上的高度刻度线和安装杆上的距离长度刻度线结构设计，使得本实验仪调节精度更高，进一步保证实验数据的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种教学用自由落体运动实验仪
本技术涉及实验教学器材
，具体而言，涉及一种教学用的自由落体运动实验仪。
技术介绍
在物理教学中，自由落体运动实验是一个很重要的实验，在实验过程中对自由落体运动进行测试的方式一般是通过投放初速度为零的小球，记录小球下落过程的位移、时间等相关数据，从而得出重力加速度值以及自由落体运动的规律。CN201638428U中公开了一种自由落体运动实验的多球释放装置，该装置可连续、逐个释放实验小球，若将该装置利用到教学用自由落体运动实验仪中进行实验，可使实验过程得到简化，操作起来更轻松，但该装置是通过一个控球凹槽转动180度来将实验小球从存球管中翻转出来的，而控球凹槽是由转动轴带动旋转的，它受到了转动轴的力而发生运动，因此处于控球凹槽内的实验小球亦会受到控球凹槽的作用力，那么实验小球在被带到下落口时，它由于惯性作用会带着一定的初速度下落(也就是说其掉落时的初始速度并不为零)，最终测试结果会因为初速度不为零而带来误差。另外，现有的教学用自由落体运动实验装置，由于结构设计的不完善，使得各个部件的高度调节不便，且调节不准确，同时没有接球装置，使得实验过程中的小球滚动到别的地方重复拾起过于麻烦。
技术实现思路
本技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种教学用自由落体运动实验仪，其解决了传统教学用自由落体运动实验仪中的各个部件的高度调节不便、调节不准确和缺乏接球装置的问题。为了解决上述问题，本技术人通过结合自己多年来的物理教学经验，并经过大量设计改进，最终提供了如下技术方案：一种教学用自由落体运动实验仪，包括底座、支撑杆、电磁铁、实验小铁球、光电门和计时装置，所述支撑杆的一端垂直设置在底座上表面一端，所述支撑杆上设有第一高度调节连接件、第二高度调节连接件和第三高度调节连接件，且第一高度调节连接件、第二高度调节连接件和第三高度调节连接件依次从上到下设置在支撑杆上，所述第一高度调节连接件上设有第一安装杆，所述电磁铁设置在第一安装杆的另一端上，所述实验小铁球通过磁力吸附在电磁铁的底部，所述第二高度调节连接件和第二高度调节连接件上分别设有第二安装杆和第三安装杆，所述光电门包括上光电门和下光电门，所述上光电门和下光电门分别设置在第二安装杆和第三安装杆的另一端上，且所述上光电门和下光电门均与计时装置电性连接。进一步优选地，所述电磁铁包括绝缘外壳、圆柱型铁条和导电线圈，所述绝缘外壳底部设有铁条安装凹槽，所述圆柱型铁条设置在铁条安装凹槽内，所述导电线圈套接在圆柱型铁条的外侧，所述绝缘外壳外侧设有正极通电接头和负极通电接头，所述正极通电接头位于负极通电接头的上侧，且正极通电接头和负极通电接头分别与导电线圈的两端连接。进一步优选地，所述第一高度调节连接件、第二高度调节连接件和第三高度调节连接件外侧两端上均设有第一安装通孔和第二安装通孔，且第一安装通孔和第二安装通孔的中心轴线相互垂直。进一步优选地，所述第一高度调节连接件、第二高度调节连接件和第三高度调节连接件外侧对应第一安装通孔的位置设有第一锁紧旋钮。进一步优选地，所述第一高度调节连接件、第二高度调节连接件和第三高度调节连接件外侧对应第二安装通孔的位置设有第二锁紧旋钮。进一步优选地，所述支撑杆上设有高度刻度线。进一步优选地，所述第一安装杆、第二安装杆和第三安装杆上均设有距离长度刻度线。进一步优选地，所述底座上表面对应电磁铁的位置设有接球盆，所述接球盆内填充有沙子。与现有技术相比，本技术涉及的教学用自由落体运动实验仪具有如下优点和进步性：本技术具有结构设计合理的优点，通过采用底座、支撑杆、电磁铁、实验小铁球、光电门和计时装置结合设计，可以演示自由落体运动，实验方法简便、直观、精度高，且支撑杆上的高度刻度线和安装杆上的距离长度刻度线结构设计，使得本仪器调节精度更高，进一步保证实验数据的准确性，同时在支撑杆上增添的三个高度调节连接头结构设计，使得电磁铁和光电门调节更方便，增添的接球盆结构设计，能够保证实验小铁球在实验过程中落入接球盆，避免实验小铁球滚动较远的地方。附图说明为了易于说明，本技术由下述的具体实施及附图作以详细描述。图1为本技术教学用自由落体运动实验仪的主视图；图2为本技术电磁铁的内部结构示意图；图3为本技术第一高度调节连接件的侧视图；图4为本技术第一高度调节连接件的截面图；图5为本技术第二安装杆的俯视图。图中：1-底座，2-支撑杆，3-电磁铁，4-实验小铁球，5-光电门，6-计时装置，7-第一高度调节连接件，8-第二高度调节连接件，9-第三高度调节连接件，10-第一安装杆，11-第二安装杆，12-第三安装杆，13-上光电门，14-下光电门，15-绝缘外壳，16-圆柱型铁条，17-导电线圈，18-铁条安装凹槽，19-正极通电接头，20-负极通电接头，21-第一安装通孔，22-第二安装通孔，23-第一锁紧旋钮，24-第二锁紧旋钮，25-高度刻度线，26-距离长度刻度线，27-接球盆。具体实施方式如图1-5所示，本技术的具体实施例为：一种教学用自由落体运动实验仪，包括底座1、支撑杆2、电磁铁3、实验小铁球4、光电门5和计时装置6，所述支撑杆2的一端垂直设置在底座1上表面一端，所述支撑杆2上设有第一高度调节连接件7、第二高度调节连接件8和第三高度调节连接件9，且第一高度调节连接件7、第二高度调节连接件8和第三高度调节连接件9依次从上到下设置在支撑杆2上，所述第一高度调节连接件7上设有第一安装杆10，所述电磁铁3设置在第一安装杆10的另一端上，所述实验小铁球4通过磁力吸附在电磁铁3的底部，所述第二高度调节连接件8和第二高度调节连接件9上分别设有第二安装杆11和第三安装杆12，所述光电门5包括上光电门13和下光电门14，所述上光电门13和下光电门14分别设置在第二安装杆11和第三安装杆12的另一端上，且所述上光电门13和下光电门14均与计时装置6电性连接。进一步的，所述电磁铁3包括绝缘外壳15、圆柱型铁条16和导电线圈17，所述绝缘外壳15底部设有铁条安装凹槽18，所述圆柱型铁条16设置在铁条安装凹槽18内，所述导电线圈17套接在圆柱型铁条16的外侧，所述绝缘外壳15外侧设有正极通电接头19和负极通电接头20，所述正极通电接头19位于负极通电接头20的上侧，且正极通电接头19和负极通电接头20分别与导电线圈17的两端连接,能够使得电磁铁3产生磁力更集中。进一步的，所述第一高度调节连接件7、第二高度调节连接件8和第三高度调节连接件9外侧两端上均设有第一安装通孔21和第二安装通孔22，且第一安装通孔21和第二安装通孔22的中心轴线相互垂直，能够使得安装杆与支撑杆2之间始终保持90度垂直关系。进一步的，所述第一高度调节连接件7、第二高度调节连接件8和第三高度调节连接件9外侧对应第一安装通孔21的位置设有第一锁紧旋钮23，便于连接接高度的调节。进一步的，所述第一高度调节连接件7、第二高度调节连接件8和第三高度调节连接件9外侧对应第二安装通孔22的位置设有第二锁紧旋钮24，便于安装杆长度距离的调节。进一步的，所述支撑杆2上设有高度刻度线25，保证高度调节的精度。进一步的，所述第一安装杆10、第二安装杆11和第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种教学用自由落体运动实验仪，包括底座(1)、支撑杆(2)、电磁铁(3)、实验小铁球(4)、光电门(5)和计时装置(6)，其特征在于：所述支撑杆(2)的一端垂直设置在底座(1)上表面一端，所述支撑杆(2)上设有第一高度调节连接件(7)、第二高度调节连接件(8)和第三高度调节连接件(9)，且第一高度调节连接件(7)、第二高度调节连接件(8)和第三高度调节连接件(9)依次从上到下设置在支撑杆(2)上，所述第一高度调节连接件(7)上设有第一安装杆(10)，所述电磁铁(3)设置在第一安装杆(10)的另一端上，所述实验小铁球(4)通过磁力吸附在电磁铁(3)的底部，所述第二高度调节连接件(8)和第二高度调节连接件(9)上分别设有第二安装杆(11)和第三安装杆(12)，所述光电门(5)包括上光电门(13)和下光电门(14)，所述上光电门(13)和下光电门(14)分别设置在第二安装杆(11)和第三安装杆(12)的另一端上，且所述上光电门(13)和下光电门(14)均与计时装置(6)电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种教学用自由落体运动实验仪，包括底座(1)、支撑杆(2)、电磁铁(3)、实验小铁球(4)、光电门(5)和计时装置(6)，其特征在于：所述支撑杆(2)的一端垂直设置在底座(1)上表面一端，所述支撑杆(2)上设有第一高度调节连接件(7)、第二高度调节连接件(8)和第三高度调节连接件(9)，且第一高度调节连接件(7)、第二高度调节连接件(8)和第三高度调节连接件(9)依次从上到下设置在支撑杆(2)上，所述第一高度调节连接件(7)上设有第一安装杆(10)，所述电磁铁(3)设置在第一安装杆(10)的另一端上，所述实验小铁球(4)通过磁力吸附在电磁铁(3)的底部，所述第二高度调节连接件(8)和第二高度调节连接件(9)上分别设有第二安装杆(11)和第三安装杆(12)，所述光电门(5)包括上光电门(13)和下光电门(14)，所述上光电门(13)和下光电门(14)分别设置在第二安装杆(11)和第三安装杆(12)的另一端上，且所述上光电门(13)和下光电门(14)均与计时装置(6)电性连接。2.根据权利要求1所述的一种教学用自由落体运动实验仪，其特征在于：所述电磁铁(3)包括绝缘外壳(15)、圆柱型铁条(16)和导电线圈(17)，所述绝缘外壳(15)底部设有铁条安装凹槽(18)，所述圆柱型铁条(16)设置在铁条安装凹槽(18)内，所述导电线圈(17)套接在圆柱型铁条(16)的外侧，所述绝缘外壳(15)外侧设有正极通电接头(19)和负极通电接头(...

【专利技术属性】
技术研发人员：常少梅，
申请(专利权)人：宝鸡文理学院，
类型：新型
国别省市：陕西,61