一种伽利略运动猜想验证仪制造技术

为了更好地验证伽利略运动猜想，本实用新型专利技术提供了一种伽利略运动猜想验证仪，主要由计时器、弧形挡板、光电开关、单边活动板、小球、电磁铁、活动撑板、底板、面板、继电器、电源等部分组成，所述的面板、两块弧形挡板在底板的左端围成一个收纳盒，单边活动板通过转轴安装在两块弧形挡板之间，单边活动板可以绕转轴转动，在单边活动板的背面还有一块活动撑板辅助支撑单边活动板，一号计时器、二号计时器固定在面板的上面，利用电磁铁、光电开关和继电器设计电路控制两个小球同时开始运动，让两个计时器自动启动且分开计时来显示确切的时间，来比较质量不同的两个小球的运动快慢，更有利于实验探究教学的开展。

【技术实现步骤摘要】
一种伽利略运动猜想验证仪
本技术涉及一种中学物理教学与实验仪器，尤其是一种伽利略运动猜想验证仪。
技术介绍
在高中《物理》必修一的第二章第六节“伽利略对自由落体运动的研究”中，是新教材注重过程与方法、情感态度和价值观的一个标志性内容，过去的教学过分注重对知识与技能的掌握而忽略了对科学精神、科学研究方法的培养，因此，能否通过这节课的学习让学生体会到人类对自然世界的探究思想和方法，感受到一位伟大的科学家的高尚情操，就成为这节课最终的目标，在实际教学过程中还没有合适的仪器来验证伽利略的运动猜想，大部分教师都是播放投影或视频资料，需要学生理解伽利略猜想质量不同的物体沿斜面自由下落的快慢相同的规律，因为没有真实的实验演示，有部分学生会提出质疑，不利于学生们理解并学习伽利略研究自由落体运动的科学思维方法和巧妙的实验构思，更不利于学生自主学习。
技术实现思路
为了更好地验证伽利略运动猜想，让学生在课堂教学中可以直观地看清楚实验过程，解决上述问题，本技术提供了一种操作简单、易于理解、能直观演示的一种伽利略运动猜想验证仪，按照本技术所提供的设计方案，利用电磁铁、光电开关和继电器设计电路控制两个小球同时开始运动，让两个计时器自动启动且分开计时来显示确切的运动时间，来比较质量不同的两个小球的运动快慢，实验电路设计巧妙，降低了实验数据获得的难度，提高了实验的可操作性，更有利于实验探究教学的开展。本技术解决其技术问题所采用的方案主要有以下几点。1、本技术的装置包括一号计时器、缓冲垫、弧形挡板、二号计时器、一号空槽、二号空槽、三号空槽、一号调节螺母、一号光电开关、“Z”形支架、二号光电开关、单边活动板、三号光电开关、红外对管、直杆、一号小球、衔铁、二号小球、弹簧、半圆形挡板、电磁铁、四号光电开关、活动撑板、底脚螺栓、底板、水平仪、锯齿形槽板、二号调节螺母、弧形空槽、转轴、一号开关、电源指示灯、面板、二号开关、一号电阻、二号电阻、三号电阻、一号继电器、四号电阻、五号电阻、二号继电器、六号电阻、七号电阻、三号继电器、八号电阻、九号电阻、四号继电器、电源、四号三极管、三号三极管、二号三极管、一号三极管、一号电容、二号电容、三号电容、四号电容、五号电容，其中所述的面板、两块弧形挡板在底板的左端围成一个收纳盒，盒内的底板和面板上贴有一层缓冲垫，以免滚下的小球损坏仪器，单边活动板通过转轴安装在两块弧形挡板之间，单边活动板可以绕转轴转动，转轴和弧形挡板之间的摩擦阻力大，两个对称的二号调节螺母分别穿过两块弧形挡板上的弧形空槽固定单边活动板，调节范围为水平位置至竖直位置，在单边活动板的背面还有一块活动撑板辅助支撑单边活动板，一号开关、电源指示灯、二号开关固定在面板的前面，一号计时器、二号计时器固定在面板的上面，便于读数，底板的中间是下凹的锯齿形槽板，用于改变活动撑板的支撑高度，根据底板上的水平仪指示调节底脚螺栓，可使整个仪器保持平衡状态。2、所述的单边活动板上的一号空槽、二号空槽、三号空槽互相平行且光滑，一号光电开关、二号光电开关、三号光电开关和四号光电开关都是由红外对管制成，三号光电开关和四号光电开关相对固定在二号空槽、三号空槽的外侧，不能移动，一号光电开关和二号光电开关相对固定在“Z”形支架的长端，与三号光电开关和四号光电开关的位置平行，“Z”形支架的短端通过一号调节螺母固定，调节一号调节螺母可以使一号光电开关、二号光电开关和“Z”形支架作为一个整体移动，直杆的两端通过轻质弹簧固定在二号空槽、三号空槽的末端，直杆的下面对准二号空槽、三号空槽处各有一个半圆形挡板，直杆的中间是衔铁，衔铁的下方有一短电磁铁，当电磁铁通电时，衔铁被吸住，直杆靠近单边活动板，放在二号空槽、三号空槽上的一号小球、二号小球就被半圆形挡板挡住，不会滚落，当电磁铁21断电时，衔铁被放开，直杆弹回，放在二号空槽、三号空槽上的一号小球、二号小球就会分别沿二号空槽、三号空槽滚落下来。3、所述的电源指示灯是发光二极管，与2K的一号电阻串联成一条支路，三号光电开关是红外对管制成，三号光电开关的红外发射管与120Ω的二号电阻串联成一条支路，三号光电开关的红外接收管与10K的三号电阻串联成一条支路，一号光电开关也是红外对管制成，一号光电开关的红外发射管与120Ω的四号电阻串联成一条支路，一号光电开关的红外接收管与10K的五号电阻串联成一条支路，四号光电开关也是红外对管制成，四号光电开关的红外发射管与120Ω的六号电阻串联成一条支路，四号光电开关的红外接收管与10K的七号电阻串联成一条支路，二号光电开关也是红外对管制成，二号光电开关的红外发射管与120Ω的八号电阻串联成一条支路，二号光电开关的红外接收管与10K的九号电阻串联成一条支路，一号三极管、二号三极管、三号三极管、四号三极管都是s9012，一号三极管的基极接在三号光电开关的红外接收管与三号电阻的中间，集电极接在电源的负极上，发射极与常开的一号继电器相连，控制一号计时器开始计时，二号电容接在一号三极管的基极和电源的负极之间，二号三极管的基极接在一号光电开关的红外接收管与五号电阻的中间，集电极接在电源的负极上，发射极与常开的二号继电器相连，控制一号计时器停止计时，三号电容接在二号三极管的基极和电源的负极之间，三号三极管的基极接在四号光电开关的红外接收管与七号电阻的中间，集电极接在电源的负极上，发射极与常开的三号继电器相连，控制二号计时器开始计时，四号电容接在三号三极管的基极和电源的负极之间，四号三极管的基极接在二号光电开关11的红外接收管与九号电阻的中间，集电极接在电源的负极上，发射极与常开的四号继电器相连，控制二号计时器停止计时，五号电容接在四号三极管的基极和电源的负极之间，电磁铁与二极管并联后，再与二号开关串联成一条支路，所述的电源与一号开关串联成一条支路，一号电容和各条支路都是并联，一号计时器与二号计时器都是有独立电源的电子秒表改装而成，二极管起到滤波的作用，计时器工作时互不干扰，一号电容、二号电容、三号电容、四号电容和五号电容都是104的无极性电容，有延时作用，保证电路正常工作。本技术的有益效果是：有真实的具体的实验演示，学生不会提出质疑，有利于学生们理解并学习伽利略研究自由落体运动的科学思维方法和巧妙的实验构思，更有利于学生自主学习。按照本技术所提供的设计方案，利用电磁铁、光电开关和继电器设计电路控制两个小球同时开始运动，让两个计时器自动启动且分开计时来显示确切的运动时间，来比较质量不同的两个小球的运动快慢，实验电路设计巧妙，降低了实验数据获得的难度，提高了实验的可操作性，更有利于实验探究教学的开展。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术进一步说明，其中图1是本技术的结构示意图，图2是本技术的演示一图，图3是本技术的演示二图，图4是本技术的电路原理图。具体实施方式如图1和图4所示，本技术提供的一种伽利略运动猜想验证仪，包括一号计时器1、缓冲垫2、弧形挡板3、二号计时器4、一号空槽5、二号空槽6、三号空槽7、一号调节螺母8、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种伽利略运动猜想验证仪，主要由一号计时器、缓冲垫、弧形挡板、二号计时器、一号空槽、二号空槽、三号空槽、一号调节螺母、一号光电开关、“Z”形支架、二号光电开关、单边活动板、三号光电开关、红外对管、直杆、一号小球、衔铁、二号小球、弹簧、半圆形挡板、电磁铁、四号光电开关、活动撑板、底脚螺栓、底板、水平仪、锯齿形槽板、二号调节螺母、弧形空槽、转轴、一号开关、电源指示灯、面板、二号开关、一号电阻、二号电阻、三号电阻、一号继电器、四号电阻、五号电阻、二号继电器、六号电阻、七号电阻、三号继电器、八号电阻、九号电阻、四号继电器、电源、四号三极管、三号三极管、二号三极管、一号三极管、一号电容、二号电容、三号电容、四号电容、五号电容组成，其特征在于所述的面板、两块弧形挡板在底板的左端围成一个收纳盒，盒内的底板和面板上贴有一层缓冲垫，单边活动板通过转轴安装在两块弧形挡板之间，单边活动板可以绕转轴转动，转轴和弧形挡板之间的摩擦阻力大，两个对称的二号调节螺母分别穿过两块弧形挡板上的弧形空槽固定单边活动板，在单边活动板的背面还有一块活动撑板辅助支撑单边活动板，一号开关、电源指示灯、二号开关固定在面板的前面，一号计时器、二号计时器固定在面板的上面，底板的中间是下凹的锯齿形槽板。/n...

【技术特征摘要】
1.一种伽利略运动猜想验证仪，主要由一号计时器、缓冲垫、弧形挡板、二号计时器、一号空槽、二号空槽、三号空槽、一号调节螺母、一号光电开关、“Z”形支架、二号光电开关、单边活动板、三号光电开关、红外对管、直杆、一号小球、衔铁、二号小球、弹簧、半圆形挡板、电磁铁、四号光电开关、活动撑板、底脚螺栓、底板、水平仪、锯齿形槽板、二号调节螺母、弧形空槽、转轴、一号开关、电源指示灯、面板、二号开关、一号电阻、二号电阻、三号电阻、一号继电器、四号电阻、五号电阻、二号继电器、六号电阻、七号电阻、三号继电器、八号电阻、九号电阻、四号继电器、电源、四号三极管、三号三极管、二号三极管、一号三极管、一号电容、二号电容、三号电容、四号电容、五号电容组成，其特征在于所述的面板、两块弧形挡板在底板的左端围成一个收纳盒，盒内的底板和面板上贴有一层缓冲垫，单边活动板通过转轴安装在两块弧形挡板之间，单边活动板可以绕转轴转动，转轴和弧形挡板之间的摩擦阻力大，两个对称的二号调节螺母分别穿过两块弧形挡板上的弧形空槽固定单边活动板，在单边活动板的背面还有一块活动撑板辅助支撑单边活动板，一号开关、电源指示灯、二号开关固定在面板的前面，一号计时器、二号计时器固定在面板的上面，底板的中间是下凹的锯齿形槽板。


2.根据权利要求1所述的一种伽利略运动猜想验证仪，其特征在于所述的单边活动板上的一号空槽、二号空槽、三号空槽互相平行且光滑，一号光电开关、二号光电开关、三号光电开关和四号光电开关都是由红外对管制成，三号光电开关和四号光电开关相对固定在二号空槽、三号空槽的外侧，不能移动，一号光电开关和二号光电开关相对固定在“Z”形支架的长端，与三号光电开关和四号光电开关的位置平行，“Z”形支架的短端通过一号调节螺母固定，调节一号调节螺母可以使一号光电开关、二号光电开关和“Z”形支架作为一个整体移动，直杆的两端通过轻质弹簧固定在二号空槽、三号空槽的末端，直杆的下面对准二号空槽、三号空槽处各有一个半圆形挡板，直杆的中间是衔铁，衔铁的下方有一短电磁铁。


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【专利技术属性】
技术研发人员：林星宸，谌雄文，朱佳敏，杨利民，胡丹丹，谌宝菊，
申请(专利权)人：怀化学院，
类型：新型
国别省市：湖南;43