[发明专利]一种打点计时器实验控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种实验控制装置，特别是一种打点计时器实验控制装置。

背景技术

传统打点计时器实验装置由一块长木板、一个滑轮、一辆小车、一个打点计时器构成，在具体的实验操作中存在一些不尽人意之处，如实验中小车会冲出长木板翻滚在地，打点计时器会做一些无用功，实验结束时，操作人员一边要挡住小车一边还要关打点计时器，容易造成手忙脚乱。

发明内容

为了改变传统打点计时器实验装置存在的问题，提高实验效果，本发明引入一种控制装置，解决实验过程中小车冲出木板的问题和打点计时器与小车运动的合拍问题。

为实现上述目的，本发明具体技术方案如下：一种打点计时器实验控制装置，包括：木板、滑轮、悬挂物、小车、打点计时器、微动开关、检测装置和电吸铁；所述木板为小车滑动提供滑道，木板的末端安装一块橡胶，以阻止小车运动到木板的末端时继续滑动；所述小车用于在悬挂物的作用下拖动纸带运动，小车一端与纸带相连，另一段与细线相连，细线的另一端连接悬挂物，小车底部安装一块铁皮，在电吸铁的作用下与木板接触，为小车的继续运动增加摩擦力；所述打点计时器安装在木板的顶端，用于每隔固定时间在纸带上打点；所述微动开关控制打点计时器的启动；所述检测装置安装在木板末端的背面，用于检测小车的位置并让控制电路产生产生电流送电吸铁；所述电吸铁安装在木板末端的背面，用于在通电时产生磁场。 

进一步地，所述小车底部安装铁皮，铁皮一端固定在小车上，另一段可上下摆动。

进一步地，所述木板末端正面安装一块橡胶，橡胶的高度高于板面2mm且不超过滑轮的高度。

进一步地，所述悬挂物与小车连接线的长度，以小车运动到木板的末端，悬挂物以着地为准。

与传统的打点计时器实验控制装置相比，本发明不仅解决了打点计时器与小车的同步，也解决了小车在实验中滑出木板坠地的问题，方便了实验操作，提高了实验效果。

附图说明

图1是实验装置正面示意图。

图2是实验装置反面示意图。

图3是检测装置和电吸铁原理图。

图4是小车侧面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施实例对本发明作进一步描述。

图1为实验装置正面示意图，具体实施例中，取一块长95cm宽12cm的木板，木板末端安装一块薄橡胶，打点计时器安装在木板的顶端，滑轮安装在木板末端，小车的一端与纸带连接，另一端通过细绳经滑轮与悬挂物相连装，细绳的长度，以小车运动到木板的末端，悬挂物以着地为准。

图2为实验装置反面示意图，具体实施例中，在木板末端的反面，开一个长为7cm宽为4.5cm的长方形小槽，深度由木板的厚度决定，只要木板正面留有2mm的厚度就行，检测装置和电吸铁安装在木板末端反面的槽内，检测装置和电吸铁通过电源线与安装在木板顶端的微动开关相连。

图3为检测装置和电吸铁的原理图，当微动开关S1、S2闭合时，继电器K3、K4通过常闭触头K1-1得电，并通过常开触头K3-1闭合自锁，同时常开触头K4-1闭合，打点计时器通电工作；此时让小车运动，当小车运动到木板末端的检测装置上方时，检测装置的接近开关闭合，继电器K2得电，常开触头K2-1闭合，通过微动开关S1的常闭触头给电容C1充电，同时Q1因基极有了偏置电压而饱和导通，K1通电吸合，常开触头K1-1闭合，使电吸铁得电产生电磁力吸住小车；在常开触头K1-1闭合的同时常闭触头K1-1断开，K2、K3、K4、接近开关均失电，打点计时器停止工作；C1充电停止，Q1通过C1放电来维持导通，约3秒后C1上的电压已不能让Q1维持导通状态，Q1截止，K1失电，整个电路恢复到初始状态。其中，D1、D2、D3、D4的作用是吸收线圈断电时产生的反感电动势，D5可防止直流12伏接反时造成控制电路器件的损坏。

图4为小车侧面示意图，根据小车底部与板面间的距离，用0.5mm厚的铁皮安装在小车底部，铁皮靠近车尾一端固定在小车上，另一段可上下摆动。安装时使小车底部的铁皮与板面之间要有一定的距离，防止小车运动时铁皮与木板相摩擦。当有磁场时，前面的铁皮会被吸下与板面接触，产生的摩擦力大大增强，有效地阻止了小车的前行。在小车速度较快时，由于惯性，小车仍要前行一段距离，为了避免冲出木板，在小车运行木板的末端安装一条高于板面2mm的的橡胶，以阻挡与板面接触的铁皮前行，从而使小车停在木板上。当电吸铁失去磁场时，铁皮与长木板脱离，恢复原来状态。