电火花描迹法研究自由落体运动规律实验仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电火花描迹法研究自由落体运动规律实验仪，第一竖直绝缘长条（２）和第二竖直绝缘长条（５）并列垂直设在绝缘底座（９）上，且内侧设有第一长金属条（１１）和第二长金属条（７），第一长金属条（１１）和第二长金属条（７）与间歇供电装置的两个电极电连接，内侧分别设有重叠的白纸带和墨粉纸带，在第一竖直绝缘长条（２）和第二竖直绝缘长条（５）的上端之间设有与电源（１）连接的电磁继电器（３），在绝缘底座（９）上设有缓冲垫（１０），落体（４）处于第一竖直绝缘长条（２）和第二竖直绝缘长条（５）之间，在第二竖直绝缘长条（５）的外侧设有铅垂线（６）。本实用新型专利技术实验精确性高、实验直观、成本低。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种实验仪，特别是涉及一种电火花描迹法研究自由落体运动规 律实验仪。
技术介绍
目前适合高中物理教学，能反映自由落体运动规律的教学实验方案主要有以下两 种1.将打点计时器(或电火花计时器)固定在铁架台上，纸带一端系着重物，另一 端穿过计时器。用手捏住纸带，启运计时器，松手后重物自由下落，计时器在纸带上留下一 串小点，根据纸带上的点迹即可研究物体做自由落体运动的规律并算出物体下落时的加速度。2.频闪照像法使一物体做自由落体运动，在频闪仪的照射下使照像机连续周期 性曝光，将落体的下落情况拍摄下来，进而研究自由落体运动的规律。现在技术的缺点1)纸带与限位孔之间有摩擦，带来较大的实验误差。2)物体下落的方向与打点顺序相反，物体所处的位置与点迹没有直观的一一对应 关系，学生需要一定的逻辑思维才能理解点迹的规律就反映了物体下落的规律，尤其是用 该实验验证机械能守恒定律时，学生很容易习惯性的认为越打在下面的点对应的重力势能 越小，越打在上面的点对应的重力势能越大。3)用手捏住纸带，容易出现抖动，前面若干点无效。4)频闪照像法不存在上述问题，但仪器成本高，不适合在大部分高中推广使用。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种实验精确性高、实验直观、成本低的 电火花描迹法研究自由落体运动规律实验仪。为了解决上述技术问题，本技术提供的电火花描迹法研究自由落体运动规律 实验仪，第一竖直绝缘长条和第二竖直绝缘长条并列垂直设在绝缘底座上，在所述的第一 竖直绝缘长条和第二竖直绝缘长条的内侧分别设有第一长金属条和第二长金属条，所述的 第一长金属条和第二长金属条与间歇供电装置的两个电极电连接，所述的第一长金属条和 第二长金属条上分别设有重叠的白纸带和墨粉纸带，在所述的第一竖直绝缘长条和第二竖 直绝缘长条的上端之间设有与电源连接的电磁继电器，在所述的绝缘底座上处于所述的第 一竖直绝缘长条和第二竖直绝缘长条下端之间设有缓冲垫，两端为圆锥形的导电落体处于 所述的第一竖直绝缘长条和第二竖直绝缘长条之间，在所述的第一竖直绝缘长条或第二竖 直绝缘长条的外侧设有铅垂线。在所述的绝缘底座上设有插座，所述的第一竖直绝缘长条和第二竖直绝缘长条插 在所述的插座内，所述的第一长金属条和第二长金属条分别与所述的插座内的金属片相连，所述的插座内的金属片分别与所述的间歇供电装置的两个电极电连接，所述的电磁继 电器插接在所述的第一竖直绝缘长条和第二竖直绝缘长条的上端之间。所述的间歇供电装置为感应圈或电火花计时器。所述的第一竖直绝缘长条和第二竖直绝缘长条的上下均开有条形孔，便于装卸所 述的白纸带和墨粉纸带。所述的缓冲垫为海绵。所述的白纸带处于外侧，所述的墨粉纸带处于内侧或所述的白纸带处于内侧，所 述的墨粉纸带处于外侧。采用上述技术方案的电火花描迹法研究自由落体运动规律实验仪，实验时，打开 间歇供电装置开关，使第一长金属条和第二长金属条内侧产生强电场，电磁继电器吸住的 落体自由下落时穿过第一长金属条和第二长金属条之间产生电火花，将墨粉纸带上的墨粉 溶化，在白纸带留下点迹，根据这些点迹即可研究落体自由下落时的运动规律。本实验设计具有以下优点与现有技术相比实验误差更小。打点顺序与物体下 落方向一致，实验现象直观，学生更易于理解实验的原理。不存在用手捏纸带出现抖动现 象，所有点迹有效，实验仪器的制作成本相对低廉。综上所述，本技术是一种实验精确性高、实验直观、成本低的电火花描迹法研 究自由落体运动规律实验仪，也可用于验证机械能守恒定律。附图说明图1是本技术结构示意图；图2是图1中A处放大图。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步说明。参见图1和图2，在绝缘底座9上设有插座8，第一竖直绝缘长条2和第二竖直绝 缘长条5并列垂直分别插在插座8内，在第一竖直绝缘长条2和第二竖直绝缘长条5的内 侧分别设有第一长金属条11和第二长金属条7，第一长金属条11和第二长金属条7分别 与插座8内的金属片相连，插座8内的金属片分别与电火花计时器12的两个电极电连接， 也可以与感应圈的两个电极电连接，第一长金属条11和第二长金属条7上下均开有条形孔 13，实验时将墨粉纸带15与白纸带14重叠，两端分别穿过条形孔13并用夹子夹住，以保证 白纸带14、墨粉纸带15及金属长条相互紧贴，白纸带14处于外侧，墨粉纸带15处于内侧， 也可以白纸带14处于内侧，墨粉纸带15处于外侧，在第一竖直绝缘长条2和第二竖直绝缘 长条5的上端之间插接在与电源1连接的电磁继电器3，在绝缘底座9上处于第一竖直绝缘 长条2和第二竖直绝缘长条5下端之间设有缓冲垫10，缓冲垫10为海绵，海绵在落体下落 时起缓冲作用，由一金属圆柱体与两金属圆锥的落体4处于第一竖直绝缘长条2和第二竖 直绝缘长条5之间，在第二竖直绝缘长条5的外侧设有铅垂线6。参见图1和图2，动作关系说明(实验过程)1)、将第一竖直绝缘长条2和第二竖直绝缘长条5分别插入绝缘底座9上的插座 8中，将电磁继电器3的支架插入第一竖直绝缘长条2和第二竖直绝缘长条5顶端。42)、将电磁继电器3接到电源1上，将感应圈或电火花计时器12接到绝缘底座9 的接线柱上。3)、装好铅垂线6，调节绝缘底座9的底座螺丝，使铅垂线6与第一竖直绝缘长条2 和第二竖直绝缘长条5平行，以保证第一竖直绝缘长条2和第二竖直绝缘长条5竖直，即保 证第一长金属条11和第二长金属条7垂直。4)、接好电源1，打开电磁继电器3，吸住落体4，打开感应圈或电火花计时器12开 关，使第一长金属条11和第二长金属条7内侧产生强电场，再断开电磁继电器3开关，使落 体4做自由落体运动，落体4自由下落时穿过第一长金属条11和第二长金属条7之间产生 电火花，将墨粉纸带15上的墨粉溶化，在白纸带14留下点迹，根据这些点迹即可研究落体 4自由下落时的运动规律，最后断开感应圈或电火花计时器12开关，取下墨粉纸带15和白 纸带14。采用上述技术方案的电火花描迹法研究自由落体运动规律实验仪的关键技术点， 采用电火花描迹法，适时同步描出物体下落时的位置。导线不直接接在落体上，落体与纸带 分离，除空气外不影响落体自由下落。设计独特带尖端落体，易于成功实现描点。用与白纸 带同样大小的墨粉纸带与之重叠固定。权利要求一种电火花描迹法研究自由落体运动规律实验仪，其特征是第一竖直绝缘长条(2)和第二竖直绝缘长条(5)并列垂直设在绝缘底座(9)上，在所述的第一竖直绝缘长条(2)和第二竖直绝缘长条(5)的内侧分别设有第一长金属条(11)和第二长金属条(7)，所述的第一长金属条(11)和第二长金属条(7)与间歇供电装置的两个电极电连接，所述的第一长金属条(11)和第二长金属条(7)上分别设有重叠的白纸带(14)和墨粉纸带(15)，在所述的第一竖直绝缘长条(2)和第二竖直绝缘长条(5)的上端之间设有与电源(1)连接的电磁继电器(3)，在所述的绝缘底座(9)上处于所述的第一竖直绝缘长条(2)和第二竖直绝缘长条(5)下端之间设有缓冲垫(10)，两端为圆锥形的导电落体(4)处于所述的第一竖直绝缘长条(2)和第二竖直绝缘长条(5)之间。2.根据权利要求1所述的电火花描迹法研究自由落体运动规律实验仪，其特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电火花描迹法研究自由落体运动规律实验仪，其特征是：第一竖直绝缘长条（２）和第二竖直绝缘长条（５）并列垂直设在绝缘底座（９）上，在所述的第一竖直绝缘长条（２）和第二竖直绝缘长条（５）的内侧分别设有第一长金属条（１１）和第二长金属条（７），所述的第一长金属条（１１）和第二长金属条（７）与间歇供电装置的两个电极电连接，所述的第一长金属条（１１）和第二长金属条（７）上分别设有重叠的白纸带（１４）和墨粉纸带（１５），在所述的第一竖直绝缘长条（２）和第二竖直绝缘长条（５）的上端之间设有与电源（１）连接的电磁继电器（３），在所述的绝缘底座（９）上处于所述的第一竖直绝缘长条（２）和第二竖直绝缘长条（５）下端之间设有缓冲垫（１０），两端为圆锥形的导电落体（４）处于所述的第一竖直绝缘长条（２）和第二竖直绝缘长条（５）之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：阳槐平，伍艳，
申请(专利权)人：阳槐平，伍艳，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]