本发明专利技术公开了一种自由落体与平抛物体同时落地对比实验装置，包括底座(1)上竖直安装支架(2)，支架(2)为三节可伸缩圆杆件，中间节上固定安装转轴(7)，转轴(7)上安装金属杆(6)，支架(2)下端安装下板(4)，上端安装上板(8)，金属杆(6)的上端部(23)在上板长孔(12)内将对比球(10)卡住，金属杆(6)的下端部(24)在下板长孔(17)内将A球(5)卡住，并通过触发装置将下端部(24)勾住并定位，下板(4)的圆弧形凹槽(16)上放置B球(11)。该装置采用第三球对比法进行实验研究，弱化小球两次撞击地面的影响，清晰明确的验证了“自由落体与平抛物体同时落地”的物理规律。的物理规律。的物理规律。
【技术实现步骤摘要】
一种自由落体与平抛物体同时落地对比实验装置
[0001]本专利技术涉及一种物理实验装置，尤其涉及一种自由落体与平抛物体同时落地的对比实验装置。
技术介绍
[0002]在牛顿力学体系中，用伽利略变换可以把平抛运动分解成为两个运动：沿水平方向的匀速直线运动和沿竖直方向的匀加速下落运动，这两个运动的合成就是平抛运动。在竖直方向上，平抛物体的运动没有初速度，所以在竖直方向上它的分运动和物体的自由下落是一样的。
[0003]然而在教学中，学生一直想不通，比如两个一摸一样的物体，一个是平抛下落，一个是垂直下落，起点都是一样的，但他们运动的路程是不一样的，平抛下落的物体，它的路线轨迹是一条抛物线，真的会与自由下落的物体同时落地吗？为此在教学中采用了多种实验方法，来证明物体自同一高度处下落，无论是竖直下落或沿水平方向抛出下落，都是同时到达地面。一般为了使学生直观的看到或感受到这一结论，一般都是采用机械的方法让相同的两个小球同时运动，一个自由下落、另一个平抛运动，听到两个小球同时落地的声音。由于机械结构的精确度有限，并受到空气的阻力影响，两个小球同时落地、听到和地面撞击同时发声的概率极低，尽管两个球落地的时间间隔很短，但一般都能分辨出两个球落地的“两次撞击”声音，学生没有工程实践的近似概念，认为“两次撞击”声音就是理论上“自由落体与平抛物体同时落地”的结论不正确，所以这些实验严重影响教学效果。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是克服
技术介绍
中的缺欠，采用更精确的装置验证“自由落体与平抛物体同时落地”，以证实平抛运动物体的下落时间只和起点的高度有关，同时采用第三球对比法进行实验研究，弱化小球两次撞击的影响，即与第三球明确的最后落地声音相比较，前面时间间隔极短的两个小球两次撞击地面的声音模糊为同一声音，或者略有区别，也很容易理解为应该是误差允许的范围内，并非是“自由落体与平抛物体同时落地”的结论不正确。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0006]本专利技术的一种自由落体与平抛物体同时落地对比实验装置，如图1所示，包括底座1、支架2、锁紧螺钉3、下板4、A球5、金属杆6、转轴7、上板8、弹簧9、对比球10、B球11、触发装置25。
[0007]所述的底座1上竖直安装支架2，支架2为三节可伸缩圆杆件，中间节上固定安装转轴7，转轴7上安装金属杆6。
[0008]所述的金属杆6杆身为圆截面空心刚性杆件，金属杆6在中间对称位置处与转轴7连接并可绕转轴7自由旋转，金属杆6上下两端均制成方形截面杆，位于金属杆6上侧的方形截面杆为上端部23，位于金属杆6下侧的方形截面杆为下端部24，且在金属杆6上端向左倾
斜20
‑
30度角时方形截面杆的侧面与地面垂直。
[0009]所述的支架2下端安装下板4，上端安装上板8，并分别用锁紧螺钉3固定。
[0010]所述的上板8如图4示，右侧后部凸出部位制有与支架2的上板安装孔13，右端上方带有凸块14，凸块14左侧沿长度方向开有上板长孔12。
[0011]所述的下板4为如图5所示双折板，下部折板左侧后部制有用于支架2的下板安装孔15，上部折板上表面沿长度方向制成圆弧形凹槽16，右端带有长方形凸起18，凸起18左侧开有下板长孔17。
[0012]所述的下板4的上折板底部安装触发装置25。
[0013]所述的金属杆6安装时，上端部23插入上板8的上板长孔12内，弹簧9一端固定在凸块14上，另一端将上端部23拉向右侧。
[0014]金属杆6的下端部24插入下板4的下板长孔17内，并通过触发装置将下端部24勾住并定位，此时下板4右侧的凸起18与下端部24右侧面配合将A球5卡住，并且上端部23左侧面在上板长孔12内将对比球10卡住。
[0015]所述的下板4的圆弧形凹槽16上放置B球11。
[0016]所述的触发装置25包括前面带钩的弹簧片19，弹簧片19的前端外侧缩回形成缺口，A球5从下板长孔17内落下时穿过缺口不会与弹簧片19产生刮碰，弹簧片19的前端内侧带有按钮21，弹簧片19中部沿长度方向制有长条形的调整孔22，调整螺钉20穿过调整孔22可在调整孔22内滑动，并用于固定触发装置25。
[0017]所述的底座1为金属制成十字形座体，座体中间制有凸起的金属圆筒，圆筒内孔插入支架2，十字形座体四个伸出端上带有螺纹孔，上面安装地脚螺钉26以调整支架2的垂直度。
[0018]所述的A球5、B球11及对比球10均采用同一种类的轻金属材料制成，且直径相同。
[0019]由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术所述的一种自由落体与平抛物体同时落地对比实验装置的有益效果为：提供了一种精确的装置验证“自由落体与平抛物体同时落地”，同时采用第三球对比法进行实验研究，弱化小球两次撞击的影响，即与第三球明确的最后落地声音相比较，前面时间间隔极短的两个小球两次撞击地面的声音模糊为同一声音，或者略有区别，也很容易理解为应该是误差允许的范围内，并非是“自由落体与平抛物体同时落地”的结论不正确。
附图说明
[0020]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0021]图1为本专利技术一种自由落体与平抛物体同时落地对比实验装置结构示意图。
[0022]图2为本专利技术一种自由落体与平抛物体同时落地对比实验装置左视图。
[0023]图3为本专利技术一种自由落体与平抛物体同时落地对比实验装置去掉对比球的实验状态示意图。
[0024]图4为本专利技术一种自由落体与平抛物体同时落地对比实验装置上板结构示意图。
[0025]图5为本专利技术一种自由落体与平抛物体同时落地对比实验装置下板结构示意图。
[0026]图6为本专利技术一种自由落体与平抛物体同时落地对比实验装置触发装置结构示意
图。
[0027]图7为本专利技术一种自由落体与平抛物体同时落地对比实验装置底座结构示意图。
[0028]图中：1、底座，2、支架，3、锁紧螺钉，4、下板，5、A球，6、金属杆，7、转轴，8、上板，9、弹簧，10、对比球，11、B球，12、上板长孔，13、上板安装孔，14、凸块，15、下板安装孔，16、凹槽，17、下板长孔，18、凸起，19、弹簧片，20、调整螺钉，21、按钮，22、调整孔，23、上端部，24、下端部，25、触发装置，26、地脚螺钉。
具体实施方式
[0029]下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0030]下面将结合附图对本专利技术实施例作进一步地描述。
[0031]本专利技术的一种自由落体与平抛物体同时落地对比实验装置，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自由落体与平抛物体同时落地对比实验装置，其特征在于，包括底座(1)、支架(2)、锁紧螺钉(3)、下板(4)、A球(5)、金属杆(6)、转轴(7)、上板(8)、弹簧(9)、对比球(10)、B球(11)触发装置(25)；所述的底座(1)上竖直安装支架(2)，支架(2)为三节可伸缩圆杆件，中间节上固定安装转轴(7)，转轴(7)上安装金属杆(6)；所述的金属杆(6)杆身为圆截面空心刚性杆件，金属杆(6)在中间对称位置处与转轴(7)连接并可绕转轴(7)自由旋转，金属杆(6)上下两端均制成方形截面杆，位于金属杆(6)上侧的方形截面杆为上端部(23)，位于金属杆(6)下侧的方形截面杆为下端部(24)，且在金属杆(6)上端向左倾斜20
‑
30度角时方形截面杆的侧面与地面垂直；所述的支架(2)下端安装下板(4)，上端安装上板(8)，并分别用锁紧螺钉(3)固定；所述的上板(8)右侧后部凸出部位制有与支架(2)的上板安装孔(13)，右端上方带有凸块(14)，凸块(14)左侧沿长度方向开有上板长孔(12)；所述的下板(4)为双折板，下部折板左侧后部制有用于支架(2)的下板安装孔(15)，上部折板上表面沿长度方向制成圆弧形凹槽(16)，右端带有长方形凸起(18)，凸起(18)左侧开有下板长孔(17)；所述的下板(4)的上折板底部安装触发装置(25)；所述的金属杆(6)安装时，上端部(23)插入上板...
【专利技术属性】
技术研发人员：王欣悦，徐璐，张晓英，
申请(专利权)人：湖州师范学院，
类型：发明
国别省市：
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