一种自由落体教学实验设备制造技术

本发明专利技术属于物理动力学教育演示用具技术领域，公开了一种自由落体教学实验设备，包括底座和固定在底座上的架体，架体上滑动连接有挡板，还包括固定在架体上的两个实验管体，实验管体两端均封闭，实验管体顶端设有进料口，实验管体下部设有出料口；挡板设有两个，且两个挡板分别贯穿两个实验管体的上部，且与实验管体滑动连接；底座上还固定有抽气泵，抽气泵的抽气口与两个实验管体连通。本发明专利技术解决了现目前进行实验时，物块在下落过程中会发生相互干扰，影响实验结果的问题。

A kind of free falling teaching experiment equipment

【技术实现步骤摘要】
一种自由落体教学实验设备
本专利技术属于物理动力学教育演示用具
，具体涉及一种自由落体教学实验设备。
技术介绍
自由落体实验室物理教学中非常经典的实验之一，传统的实验，是通过老师或者学生将两个或多个测试物体置于同一高度，再同时松手，观察两个或多个物体的下落时间，但是这种实验方式受到外界因素的影响较大，而且实验时不能确保两个实验物体从同一高度同时落下。为克服上述问题，出现了一种实验设备，包括架体，架体上滑动连接有挡块，通过将测试物体放置在挡块上，使得测试物体位于同一高度，并滑动挡块，使得测试物体的支撑力消失，同时同步下落。利用这种实验设备进行实验能保证物体从同一高度同时下落，但是，在下落的过程中，物体可能会发生相互干扰，影响实验的结果。
技术实现思路
本专利技术意在提供一种自由落体教学实验设备，以解决现目前进行实验时，物块在下落过程中会发生相互干扰，影响实验结果的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案，一种自由落体教学实验设备，包括底座和固定在底座上的架体，架体上滑动连接有挡板，还包括固定在架体上的两个实验管体，实验管体与架体对应的一侧为透明，实验管体两端均封闭，实验管体顶端设有进料口，实验管体下部设有出料口；挡板设有两个，且两个挡板分别贯穿两个实验管体的上部，且与实验管体滑动连接；底座上还固定有抽气泵，抽气泵的抽气口与两个实验管体连通。本技术方案的技术原理：将两个实验物块(通常为不同重量的两个铁球)分别放置在挡板上，并利用抽气泵对实验管体进行抽气，使得实验管体内保持一定的真空度，再同时滑动挡板，使得两个挡板上的实验物块同步落下，并且两个实验物块分别位于两个实验管体内，能够避免在实验的过程中发生相互干扰。而通过将实验管体与架体对应的一侧设置为透明，能方便观察。本技术方案的有益效果：1、通过设置两根独立的实验管体，能够实现两个实验物块独立的运动，避免两个实验物块相互干扰，从而提高实验的准确度；并且在独立的管体内进行实验，能够减少外部环境对实验的影响；2、利用抽气泵对实验管体进行抽气，能够保证实验管体内保持一定的真空度，减少空气阻力对实验结果的影响；3、实验管体内保持一定的真空度，能够减少声音的传播介质，进而能够减少实验物块落至实验管体底部时撞击发出的噪音。进一步，所述实验管体内竖向滑动连接支撑板，支撑板底部与实验管体底部之间设有弹簧。有益效果：在支撑板下部设置弹簧能够减少实验物块对支撑板的撞击，起到缓冲的效果。进一步，所述底座上还固定有支架，支架位于架体未设置实验管体的一侧，支架上固定有两个计时器，两个计时器上均电连接有两个按钮开关，按钮开关固定在支架靠近架体的一侧上，按钮开关分别位于计时器上下两侧，上部的按钮开关与挡板位于同一水平面；架体上沿垂直于实验物体下落方向滑动连接有两个按压杆，两个按压杆分别贯穿两个实验管体且与实验管体滑动连接，按压杆位于支撑板下方，且按压杆与下部的按钮开关位于同一水平面。有益效果：相比现目前利用人工进行计时相比，精度更高。在上部，滑动挡板时，当挡板与上部的按钮开关接触后，打开计时器，计时器开始计时；当物块落下，撞击支撑板时，支撑板挤压按压杆滑出，从而挤压下部的按钮开关，从而暂停计时器，查看两个计时器上的时间，进行对比，就能得出实验结果。而且即使两个挡板没有同步的滑动，但是按压上下两个按钮开关的时间间隔不变，因此不会对实验结果造成影响。进一步，所述按压杆位于实验管体内的一端呈楔面。有益效果：楔面能方便支撑板下移时挤压按压杆，实现按压杆滑出实验管体内挤压按钮开关。进一步，所述按压杆呈L形，按压杆的竖向部位于架体外，按压杆的竖向部与架体之间设有弹簧。有益效果：按压杆滑出后，不在受到支撑板挤压的力后，能在弹簧的作用下自动复位。进一步，所述出料口位于支撑板下方，支撑板底部均铰接有两根伸缩杆，实验管体与出料口相对的内壁上设有挡块，挡块位于支撑板下方。有益效果：实验物块带动支撑板下移时，伸缩杆将支撑板抵住，并实现支撑板的顺利下移，当支撑板的一侧与挡块接触后，支撑板的另一侧继续下移，进而支撑板发生倾斜，方便实验物块从出料口滑出。进一步，所述架体位于实验管体下方设有安装槽，伸缩杆底部均固定有贯穿实验管体底端且与实验管体底端滑动连接的推杆；还包括两个送料结构，送料结构均包括铰接在安装槽内的杠杆，杠杆的一端位于推杆下方，杠杆的另一端位于架体与支架之间，杠杆的另一端上固定有移动杆；架体靠近支架的一侧上竖向滑动连接有运送框，运送框可与出料口连通；支架上部设有放置框，运送框可与放置框连通，且架体上设有用于避免实验物块滑出的阻挡块。有益效果：通过设置送料结构，能够将滑出的实验物块运送至上方，进而方便物块的拿取。支撑板在下移时，会带动推杆下移，从而挤压杠杆的一端，使得杠杆的另一端上移；在实验物块从支撑板上滑落时，支撑板带动推杆复位，进而使得杠杆的另一端下移，使得运送框与出料口连通，实验物块落至运送框内，进行下一次实验时，推杆挤压杠杆的一端时，使得杠杆的另一端推动运送框上移，并使得运送框与放置框连通，将实验物块传输至放置框内，方便拿取。进一步，两块所述挡板之间通过连接杆固定，且连接杆与架体之间设有弹簧。有益效果：设置连接杆，能实现两块挡板的同步移动，方便两个实验物块同步下移；设置弹簧，能在实验物块落下后，挡板的自动复位。进一步，所述挡板顶部设有凹槽。有益效果：设置凹槽能方便实验物块在挡板上保持平衡，避免实验物块发生晃动。进一步，所述实验管体之间通过连通管连通。有益效果：利用连通管将两个实验管体连通，能实现两个实验管体内保持相同的真空度，确保实验环境一致，减少对实验结果的影响。附图说明图1为本专利技术实施例1的结构示意图；图2为图1的左视图；图3为本专利技术实施例2中送料结构的结构示意图；图4为图3中A-A向剖视图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细说明：说明书附图中的附图标记包括：底座1、架体2、通孔21、支架3、计时器31、按钮开关32、实验管体4、挡板41、连接杆411、凹槽412、进料口42、密封塞43、推块44、按压杆45、挡块46、出料口47、连通管48、支撑板5、推杆51、齿条511、伸缩杆52、抽气泵6、抽气管61、齿轮62、杠杆7、移动杆71、运送框8、连通孔81、滑动孔82、遮挡板83、阻挡块84、放置框9、滑孔91、封闭板92。实施例1：一种自由落体教学实验设备，基本如附图1所示，包括底座1、固定在底座1上的架体2和支架3，支架3位于架体2的后侧。架体2前侧并排固定有两个封闭的实验管体4，实验管体4之间设有连通管48，连通管48的两端分别与两个实验管体4连通，实验管体4的横截面为长方形，实验管体4的前侧面呈透明，例如玻璃材质。还包括两块挡板41，结合图2所示，两块挡板41均贯穿架体2和实验管体4后侧(即图2中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自由落体教学实验设备，包括底座和固定在底座上的架体，架体上滑动连接有挡板，其特征在于：还包括固定在架体上的两个实验管体，实验管体与架体对应的一侧为透明，实验管体两端均封闭，实验管体顶端设有进料口，实验管体下部设有出料口；挡板设有两个，且两个挡板分别贯穿两个实验管体的上部，且与实验管体滑动连接；底座上还固定有抽气泵，抽气泵的抽气口与两个实验管体连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种自由落体教学实验设备，包括底座和固定在底座上的架体，架体上滑动连接有挡板，其特征在于：还包括固定在架体上的两个实验管体，实验管体与架体对应的一侧为透明，实验管体两端均封闭，实验管体顶端设有进料口，实验管体下部设有出料口；挡板设有两个，且两个挡板分别贯穿两个实验管体的上部，且与实验管体滑动连接；底座上还固定有抽气泵，抽气泵的抽气口与两个实验管体连通。


2.根据权利要求1所述的一种自由落体教学实验设备，其特征在于：所述实验管体内竖向滑动连接支撑板，支撑板底部与实验管体底部之间设有弹簧。


3.根据权利要求2所述的一种自由落体教学实验设备，其特征在于：所述底座上还固定有支架，支架位于架体未设置实验管体的一侧，支架上固定有两个计时器，两个计时器上均电连接有两个按钮开关，按钮开关固定在支架靠近架体的一侧上，按钮开关分别位于计时器上下两侧，上部的按钮开关与挡板位于同一水平面；架体上沿垂直于实验物体下落方向滑动连接有两个按压杆，两个按压杆分别贯穿两个实验管体且与实验管体滑动连接，按压杆位于支撑板下方，且按压杆与下部的按钮开关位于同一水平面。


4.根据权利要求3所述的一种自由落体教学实验设备，其特征在于：所述按压杆位于实验管体内的一端呈楔面。


5.根据权利要求4所述的一种自由...

【专利技术属性】
技术研发人员：伏春平，
申请(专利权)人：重庆文理学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50