本实用新型专利技术公开了一种牛顿第二定律实验装置。它包含一个通用电脑计时器，两个光电门与通用电脑计时器相连接，挡光片固定在牵引线上，牵引线的左侧搭在左滑轮上，左砝码与牵引线的左端相连接，牵引线的右端与右砝码相连，牵引线的右侧搭在右滑轮上，左滑轮和右滑轮的滑轮支撑架分别固定在支架的两端，两个光电门固定在支架的中间区域。还有两个可拆式支腿和支腿底盘。它省去了现有技术中的气垫导轨和气源，克服了使用气垫导轨带来的成本高、噪音大等缺陷。它可用于大学或中学物理实验中的牛顿第二定律实验项目。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种大学或中学物理实验装置，尤其指一种牛顿第二定律实验装置。
技术介绍
牛顿第二定律是中学和大学常做的力学实验项目，通常是利用气垫导轨配合气 源、通用电脑计时器、光电门、挡光片、牵引线、砝码、滑轮、滑块等部件进行实验的。在实验 时，砝码通过牵引线牵引滑块做加速直线运动，利用通用电脑计时器可读出滑块的经过两 个光电门的速度和加速度。通过改变滑块的质量或者改变砝码的质量，可以定量地研究加 速度与质量或作用力的关系。但是上述实验过程要用高成本且笨重的气垫导轨，气源噪音 较大，并且由于空气阻力和滑块与导轨间粘滞阻力的影响，实验误差比较大。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种结构简单、成本低、实验误差小的牛顿第二定律实 验装置。为了实现上述目的，本技术包含了 一个通用电脑计时器，两个光电门与通用 电脑计时器通过信号线相连接，U型挡光片固定在牵引线上，牵引线的左侧搭在左滑轮上， 左砝码与牵引线的左端相连接，牵引线的右端与右砝码相连，牵引线的右侧搭在右滑轮上， 左滑轮和右滑轮的滑轮支撑架分别固定在支架的两端，两个光电门相隔一段距离固定在支 架的中间区域。支架的下侧固定两个底脚，两个底脚通过两个可拆式连接器分别与两个支 腿相接，支腿和支腿底盘相接。由于本技术去掉了传统的牛顿第二定律实验使用的气垫导轨和气源，只在传 统的实验方法上增加了一个滑轮和一个砝码和支架，使实验设备的成本大幅度下降，并且 在实验过程中也不需要精确地调节水平，实验过程中也去掉了气源的噪音，并且实验精度 有所提高。支架和支腿的可拆式结构，既可不安装支腿把本装置放在合适的实验台上进行 实验，又可在没有尺寸合适的实验台放置本实验装置的情况下，安装上支腿后放在地面上 进行实验，方便了不同用户的需求。附图说明图1是本技术的结构原理图。图2是本技术的可拆式支腿结构示意图。具体实施方式在图1中，通用电脑计时器1通过信号线11(有两根)与光电门10(有两个并相 隔一段距离)相接。牵引线2的中段固定一个U型挡光片9，牵引线2的两端分别连接左砝 码5和右砝码6，牵引线2穿过光电门10的发射接收区域空间，并搭在滑轮3上(左右各一个)。滑轮支撑架4固定在支架7的端头。底脚8 (左右有两个，其长度与支架7的宽度相 仿)通过可拆式连接器13与支腿12 (左右各有一个)可拆式紧固，支腿12的下端与支腿 底盘16插入式可拆紧固(可加一个紧固螺丝)。实验时，如果实验台正好放开支架7并且实验台的桌面比下面的桌体部分显著地 尺寸大，可不用支腿等部件，直接把支架7上固定的底脚8放在实验台上即可；如果实验台 不合适，则按图1的结构装配为宜。实验时，通过改变左右砝码的质量差使其产生不同加速 度的运动，通过通用电脑计时器1就可读出通过两个光电门的速度和加速度，从而验证牛 顿第二定律中加速度与力的关系；如果不改变两端砝码之间的质量差，只改变左右砝码的 总质量(此时可在左右两个砝码上增加相同的砝码)，就可研究牛顿第二定律中加速度与 质量的关系。左右砝码的质量可通过增减不同数量的小砝码来实现。为了减小误差，滑轮全要用质量轻，摩擦力小的。比如，为减小滑轮的转动惯量，可 选用轻质刚性塑料材料制作，转轴和边缘轮之间的区域用类似车轮式的准中空结构。为进 一步减小摩擦力，还可用含油或滚珠轴承。为了进一步减小误差，可把牵引线2、挡光片9的 质量一并计入牛顿第二定律的总质量内。牵引线2要用伸缩量小且细的。支架7、底脚8、支腿12可用木制的，支腿底盘16 可用硬质塑料注塑成型，可拆式连接器13可用金属或硬质塑料制作。挡光片9可用轻质硬 塑料制成，它和牵引线2之间的紧固方式可用不易相对活动的迂回穿绕方式把挡光片9别 在牵引线2上(就如同收音机调台拉线与电台频率指示针相互紧固那样的结构)。在图2或图1中，紧固件14或紧固件15可用不用螺丝刀拧的手拧式螺丝结构的， 以方便拆装。通用电脑计时器1、光电门10等其他的部分，可用现有技术中的仪器或部件就行。可见，本技术的实验装置中去掉了现有技术中必须的气垫导轨和气源，带来 了大幅度降低成本和显著减小噪音等优点。权利要求一种牛顿第二定律实验装置，包含一个通用电脑计时器，两个光电门与通用电脑计时器通过信号线相连接，挡光片固定在牵引线上，牵引线的左侧搭在左滑轮上，左砝码与牵引线的左端相连接，其特征是牵引线的右端与右砝码相连，牵引线的右侧搭在右滑轮上，左滑轮和右滑轮的滑轮支撑架分别固定在支架的两端，两个光电门相隔一段距离固定在支架的中间区域。2.按权利要求1所述的牛顿第二定律实验装置，其特征是支架的下侧安装有底脚，两 个底脚通过两个可拆式连接器分别与两个支腿相接，支腿和支腿底盘相接。3.按权利要求1所述的牛顿第二定律实验装置，其特征是左滑轮和右滑轮为准中空结 构的轻质材料制作而成。专利摘要本技术公开了一种牛顿第二定律实验装置。它包含一个通用电脑计时器，两个光电门与通用电脑计时器相连接，挡光片固定在牵引线上，牵引线的左侧搭在左滑轮上，左砝码与牵引线的左端相连接，牵引线的右端与右砝码相连，牵引线的右侧搭在右滑轮上，左滑轮和右滑轮的滑轮支撑架分别固定在支架的两端，两个光电门固定在支架的中间区域。还有两个可拆式支腿和支腿底盘。它省去了现有技术中的气垫导轨和气源，克服了使用气垫导轨带来的成本高、噪音大等缺陷。它可用于大学或中学物理实验中的牛顿第二定律实验项目。文档编号G09B23/10GK201622732SQ201020135450公开日2010年11月3日 申请日期2010年3月19日 优先权日2010年3月19日专利技术者刘录发, 崔廷军, 杨学锋, 赵杰 申请人:德州学院本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种牛顿第二定律实验装置，包含一个通用电脑计时器，两个光电门与通用电脑计时器通过信号线相连接，挡光片固定在牵引线上，牵引线的左侧搭在左滑轮上，左砝码与牵引线的左端相连接，其特征是牵引线的右端与右砝码相连，牵引线的右侧搭在右滑轮上，左滑轮和右滑轮的滑轮支撑架分别固定在支架的两端，两个光电门相隔一段距离固定在支架的中间区域。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨学锋，赵杰，崔廷军，刘录发，
申请(专利权)人：德州学院，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]
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