[实用新型]一种匀速直线运动实验装置

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种教学用具，具体涉及一种匀速直线运动实验装置，属于教学用具技术领域。

【背景技术】

众所周知，匀速直线运动物体所受到的作用力是相互平衡的，即所受到的力大小相同，方向相反，且作用在同一直线上。在物理教学过程中，老师通常采用实验装置对上述原理进行演示，以加深学生对该概念的理解。

现有技术的匀速直线运动实验装置如中华人民共和国实用新型专利第201020117984.9号所示。然而，上述实验装置在实验过程中不能实时、定量的测量运动物体的受力大小，具有一定的局限性。

因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种新型的匀速直线运动实验装置，以克服现有技术中的所述缺陷。

【实用新型内容】

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单，使用方便，数据测量准确且能实时定量测量物体所受作用力的匀速直线运动实验装置。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种匀速直线运动实验装置，其包括底座、立柱、力传感器、安装杆、光电门、电机盒盒、绕线盘、拉绳、钩码以及数据采集器；其中，所述立柱竖直安装于底座上；所述力传感器和安装杆分别通过一十字转接器自上而下安装于立柱上；所述光电门安装于安装杆上；所述电机盒盒挂于力传感器上，其连接并驱动所述绕线盘；所述绕线盘上均布有若干挡光片，所述挡光片能穿过所述光电门；所述拉绳一端卷绕于绕线盘上，另一端连接有所述钩码；所述数据采集器分别和力传感器、光电门电性连接。

本实用新型的匀速直线运动实验装置进一步设置为：所述电机盒盒上设有一正反转开关和一调速开关。

本实用新型的匀速直线运动实验装置还设置为：所述安装杆上设有一滑槽；所述光电门能沿滑槽移动。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的匀速直线运动实验装置结构简单，操作方便，数据测量准确，其能实时定量测量物体所受作用力，得到物体做匀速直线运动时力随时间变化的图形，并得出“物体作匀速直线运动时，所受的作用力相互平衡，与速度大小无关”的结论。

【附图说明】

图1是本实用新型的匀速直线运动实验装置的结构示意图。

图2是图1中的绕线盘的结构示意图。

【具体实施方式】

请参阅说明书附图1和附图2所示，本实用新型为一种匀速直线运动实验装置，其由底座1、立柱2、力传感器3、安装杆4、光电门5、电机盒盒6、绕线盘7、拉绳8、钩码9以及数据采集器10等几部分组成。

其中，所述立柱2竖直安装于底座1上。所述力传感器3和安装杆4分别通过一十字转接器11自上而下安装于立柱2上，并能相对于立柱2转动，从而调节其位置。

所述力传感器3能够测得装置静止时和运动时实时的受力大小。

所述光电门5安装于安装杆4上，其能检测绕线盘7的转速，以确定匀速直线运动状态。所述安装杆4上设有一滑槽41，所述光电门5能沿滑槽41移动，从而方便调节光电门5的位置。

所述电机盒盒6挂于力传感器3上，其连接并驱动所述绕线盘7。所述电机盒盒6上设有一正反转开关61和一调速开关62，所述正反转开关61能够使电机盒盒6正转或反转，所述调速开关62能够使电机盒盒6高速或低速转动。

所述绕线盘7上均布有若干挡光片71，所述挡光片71能穿过所述光电门5。由于相邻两挡光片71的间距一定，因此可通过挡光片71穿过光电门5的时间来确定钩码9为运动速度。

所述拉绳8一端卷绕于绕线盘7上，另一端连接有所述钩码9。而通过钩码9增减数量，电机盒盒6的正反转，高低速可满足不同的实验条件。

所述数据采集器10分别和力传感器3、光电门5电性连接，并采集的力传感器3所受力大小和钩码9运动速度，并将数值传输至一电脑12，在电脑12上可显示出做匀速直线运动时力随时间变化的图形，并得出物体作匀速直线运动时，所受的作用力相互平衡，与速度大小无关的结论。

以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。