本实用新型专利技术公开一种力学综合实验装置,涉及教学装置技术领域，包括底板、垂直底板延伸的安装杆；还包括与底板可拆卸连接的单摆实验单元、三线摆实验单元、自由落体实验单元和碰撞打靶实验单元；所述单摆实验单元包括单摆绳、单摆重物；所述三线摆实验单元包括通过三线摆绳连接的上圆盘和下圆盘；所述安装杆上安装有三线摆固定部，所述上圆盘与三线摆固定部安装连接；所述自由落体实验单元包括安装在安装杆上的若干第一光电门，各所述第一光电门沿自由落体实验小球的自由落体轨迹间隔排列；所述碰撞打靶实验单元包括撞击球悬挂绳及其悬挂的撞击球、受撞球、受撞球置放位，所述受撞球置放位安装在底板上；本装置还具有计数计时器。器。器。
【技术实现步骤摘要】
一种力学综合实验装置
[0001]本技术属于教学装置
，更进一步涉及一种力学综合实验装置。
技术介绍
[0002]三线摆、小球自由落体实验、单摆实验等是大学物理实验中常见的力学基础实验。目前市场上具有包括单摆实验仪、三线摆实验仪、自由落体实验仪在内的多种实验教具在售。这些实验仪器装配简单方便，安装完成后学生可直接使用仪器进行实验、测量。
[0003]但是现有的实验教具通常只能完成一种特定的力学基础实验。若需要在一次实验课教学中完成多项实验需使用多个单独的教学实验仪器，多个独立的实验仪器占用空间大、使用繁琐。
[0004]有鉴于此，特提出本申请。
技术实现思路
[0005]为此，本技术提供了一种力学综合实验装置，能够完成多种力学基础实验。本方案用以下技术要点来解决问题：
[0006]一种力学综合实验装置，包括底板、垂直底板延伸的安装杆；还包括与底板可拆卸连接的单摆实验单元、三线摆实验单元、自由落体实验单元和碰撞打靶实验单元；所述单摆实验单元包括单摆绳、与单摆绳底部固定单摆重物；所述安装杆上安装有单摆固定部，所述单摆固定部用于固定单摆绳的顶端；所述三线摆实验单元包括通过三线摆绳连接的上圆盘和下圆盘；所述安装杆上安装有三线摆固定部，所述上圆盘与三线摆固定部安装连接；所述自由落体实验单元包括安装在安装杆上的若干第一光电门，各所述第一光电门沿自由落体实验小球的自由落体轨迹间隔排列；所述碰撞打靶实验单元包括撞击球悬挂绳及其悬挂的撞击球、受撞球、受撞球置放位，所述受撞球置放位安装在底板上；本装置还具有计数计时器。
[0007]如上所述，本申请提供了一种力学综合实验装置，具有单摆实验单元、三线摆实验单元、自由落体实验单元和碰撞打靶实验单元，该装置能够完成多种力学基础实验。各单元与底板可拆卸连接，即本装置的底板上可安装单独的实验单元也可以同时安装多个实验单元。本装置具有底板和垂直于底板延伸的安装杆，底板和安装杆是本装置中的各装置的主要的承载安装结构。因而相比于现有的、单独的实验装置的组合使用方式，使用本装置，能够大大节省实验器材的安装置放空间。单摆固定部可以是固定块等能够固定单摆绳顶端的装置。具有上圆盘和下圆盘的三线摆实验单元用于开展转动惯量测量的实验。自由落体实验单元具有的若干间隔排列的第一光电门用于测量采集自由落体物体的运动数据。为避免不同实验单元中的实验产生干扰。所述碰撞打靶实验单元包括撞击球悬挂绳及其悬挂的撞击球、受撞球、受撞球置放位，在撞击球悬挂绳的约束下：撞击球能够在竖直面内作单摆运动直至撞击放置在受撞球置放位上的受撞球，受撞球被撞击后离开受撞球置放位抛物运动；本装置还具有计数计时器，所述计数计时器与第一光电门信号连接。
[0008]更进一步的技术方案为：
[0009]还包括悬臂，所述悬臂上沿悬臂延伸方向间隔开设有立柱安装孔、单摆安装孔、三线摆安装孔，三个孔的轴线平行；所述悬臂通过立柱安装孔与安装杆连接，所述单摆安装孔和悬臂组成所述单摆固定部，所述三线摆安装孔与悬臂组成所述三线摆固定部。在本技术特征中，单摆固定部和三线摆固定部包含同一个悬臂，悬臂也可以用于固定撞击求悬挂绳，具有多功能的悬臂的设置更进一步地提升了本装置的紧凑程度。
[0010]所述三线摆安装孔内可拆卸地安装有三线摆旋钮，所述悬臂通过三线摆旋钮与所述上圆盘连接。在本技术特征中，三线摆旋钮与三线摆安装孔可拆卸地装配，当三线摆旋钮拆卸后，三线摆安装孔可作为自由落体实验单元中小球的释放起点。使得自由落体小球具有精确可控的运动起点。
[0011]所述三线摆实验单元还包括用于测量下圆盘扭摆周期的第二光电门，所述下圆盘圆周阵列有三个挡光片，各所述挡光片自下圆盘的边缘向远离下圆盘的圆心方向延伸。下圆盘扭动的时候，当光片能够短暂遮挡第二光电门，进而实现对下圆盘扭动周期的测量。所述计数计时器也能够与第二光电门信号连接
[0012]为测量自由落体对象在不同高度的运动参数，设置为：各所述第一光电门可相对安装杆延伸方向移动。
[0013]所述碰撞打靶实验单元还包括具有刻度的钢尺和安装在钢尺上的电磁铁，所述钢尺垂直于底板延伸，所述电磁铁能够吸附撞击球。在本技术特征中，电磁铁能够吸附撞击球，也可以释放撞击球。电磁铁成为撞击球单摆运动的起点，释放后撞击求运动直至撞击受撞球。
[0014]为实现碰撞打靶试验中撞击球的起始运动位置的可调整，设置为：所述底板上固定有第一轨道，第一轨道上滑动设置有滑动底座，滑动底座上固定有所述钢尺，在钢尺的延伸方向上：所述电磁铁在钢尺上的安装坐标可调。
[0015]所述碰撞打靶实验单元还包括垂直于底板延伸的支撑杆，所述支撑杆顶部设置有所述受撞球置放位，所述底板上固定有第二轨道，所述支撑杆与第二轨道滑动连接。受撞球置放位可以是一个开设在支撑杆顶部的浅凹槽，以定位受撞球，并能保证受撞球被撞击后能不受约束地离开受撞球置放位进行抛物运动来验证动量守恒定律，验证动能与重力势能的转化关系。在某些实施例中，碰撞打靶实验单元还可设置低于受撞球置放位的打靶板，以记录受撞球抛物运动后的掉落位置。
[0016]为方便各装置安装在底板上，设置为，所述底板是打孔板。
[0017]本技术的有益效果是：
[0018]本申请提供了一种力学综合实验装置。具有单摆实验单元、三线摆实验单元、自由落体实验单元和碰撞打靶实验单元，该装置能够完成多种力学基础实验。本装置具有底板和垂直于底板延伸的安装杆，底板和安装杆是本装置中的各装置的主要的承载安装结构。因而相比于现有的、单独的实验装置的组合使用方式，使用本装置，能够大大节省实验器材的安装置放空间。单摆固定部可以是固定块等能够固定单摆绳顶端的装置。具有上圆盘和下圆盘的三线摆实验单元用于开展转动惯量测量的实验。自由落体实验单元具有的若干间隔排列的第一光电门用于测量采集自由落体物体的运动数据。
附图说明
[0019]此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。在附图中：
[0020]图1为本技术所具有的各实验单元均安装在底板上时的整体示意图。
[0021]附图中标记及对应的零部件名称：
[0022]1、底板；2、安装杆；301、撞击球悬挂绳；302、撞击球；303、受撞球置放位；304、电磁铁；305、第一轨道；306、钢尺；401、上圆盘；402、下圆盘；403、三线摆旋钮；404、第二光电门；501、第一光电门；6、悬臂；601、立柱安装孔；602、单摆安装孔；603、三线摆安装孔。
具体实施方式
[0023]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本技术作进一步的详细说明，本技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本技术，并不作为对本技术的限定。
[0024]在以下描述中，为了提供对本技术的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种力学综合实验装置，其特征在于，包括底板（1）、垂直底板（1）延伸的安装杆（2）；还包括与底板（1）可拆卸连接的单摆实验单元、三线摆实验单元、自由落体实验单元和碰撞打靶实验单元；所述单摆实验单元包括单摆绳、与单摆绳底部固定单摆重物；所述安装杆（2）上安装有单摆固定部，所述单摆固定部用于固定单摆绳的顶端；所述三线摆实验单元包括通过三线摆绳连接的上圆盘（401）和下圆盘（402）；所述安装杆（2）上安装有三线摆固定部，所述上圆盘（401）与三线摆固定部安装连接；所述自由落体实验单元包括安装在安装杆（2）上的若干第一光电门（501），各所述第一光电门（501）沿自由落体实验小球的自由落体轨迹间隔排列；所述碰撞打靶实验单元包括撞击球悬挂绳（301）及其悬挂的撞击球（302）、受撞球、受撞球置放位（303），所述受撞球置放位（303）安装在底板（1）上；本装置还具有计数计时器。2.根据权利要求1所述的一种力学综合实验装置，其特征在于，还包括悬臂（6），所述悬臂（6）上沿悬臂（6）延伸方向间隔开设有立柱安装孔（601）、单摆安装孔（602）、三线摆安装孔（603），三个孔的轴线平行；所述悬臂（6）通过立柱安装孔（601）与安装杆（2）连接，所述单摆安装孔（602）和悬臂（6）组成所述单摆固定部，所述三线摆安装孔（603）与悬臂（6）组成所述三线摆固定部。3.根据权利要求2所述的一种力学综合实验装置，其特征在于，所述三线摆安装孔（603）内可拆...
【专利技术属性】
技术研发人员：吉海波，邓虎，
申请(专利权)人：成都华芯众合电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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