[发明专利]一种自由落体实验自动验证装置

说明书

技术领域

本发明涉及测量领域，具体涉及一种自动落体实验自动验证装置。

背景技术

自由落体运动为常规物体在只有重力作用下，初速度为零的运动。早年，亚里士多德提出物体下落的快慢由物体本身的重量决定，物体越重，下落的越快，反之则越慢。然而，伽利略验证了自由落体运动的速度是匀速变化的，物体下落的速度与物体的重量无关，物体下落的速度和时间成正比，下落的距离和时间的平方成正比。

对于物理教学而言，简单的自由落体展示可以由人工来直接完成，和当年伽利略在比萨铁塔上做的类似，让两个大小不一的小球从同一高度落下，展示出小球在同一时间落地。然而目前自由落体的展示效果不佳，不能直接的展示出自由落体的特点，并且大多需要进行人工操作，误差率大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自由落体实验自动验证装置，结构简单，能够在实验展示的过程中自动化，减轻教师的工作负担，提高了精度，更加直观的展示。

本发明提供了一种自动落体实验自动验证装置，包括基座，支杆，平台，开始按键，限位卡座，校正件，感应装置，显示装置，下落通孔以及对应的小球:

支杆的两端分别与基座和平台连接；

平台平面为一等腰梯形面，等腰梯形面自短边至长边方向依次设置半径大小递增的四个下落通孔，每个下落通孔都对应一个小球，并且对应的小球的直径小于对应的下落通孔；下落通孔中设有挡板，通过开始按键控制挡板的开启和闭合；

在平台的上表面上，在四个下落通孔的周边分别设置有限位卡座，卡座使得小球放置于通孔内的挡板上时不会滑落

校正件沿着下落通孔的圆周设置，并且向对应下落通孔的中心方向倾斜，与平台的下表面构成锐角，每个下落通孔对应设置的校正件具有不同的倾斜锐角角度；

感应装置分别设置于底座上表面与下落通孔对应的位置处，且设置数量和下落通孔数量相同；感应装置包括计时器和感测传感器；

感应装置、开始按键、挡板驱动和显示装置分别与一控制处理器连接。

进一步地，挡板的设置方式为完全的挡住下落通孔或者部分的挡住下落通孔。

进一步地，每个限位卡座中限位脚的数目为4个，并且间隔90度设置

进一步地，等腰梯形面自短边至长边方向依次设置的半径大小递增的四个下落通孔对应小球质量依次递增。

进一步地，等腰梯形面自短边至长边方向依次设置的半径大小递增的四个下落通孔对应小球直径依次递增。

进一步地，所述不同的倾斜锐角角度能够分别调节。

进一步地，所述不同的倾斜锐角角度为等腰梯形面自短边至长边方向依次增大。

进一步地，所述不同的倾斜锐角角度为等腰梯形面自短边至长边方向依次为60度，65度，70度，90度。

本发明的自动落体实验自动验证装置，可以实现：

1)自动的完整自由落体实验，减轻了教师的负担，实验结果一目了然；

2)电子化的测量手段，使得测量精度提高，精确到0.01秒，展示过程更加直接，体验感更强；

3)结构简单，并且通过设置校正件可以调整和校准装置，同时还可以修整小球的轨迹，提高了精度。

附图说明

图1为自由落体实验自动验证装置结构示意图；

图2为平台3俯视图；

图3为自动落体实验自动验证装置的电学结构图

具体实施方式

下面详细说明本发明的具体实施，有必要在此指出的是，以下实施只是用于本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整，仍然属于本发明的保护范围。

本发明提供了一种自由落体实验自动验证装置，如图1和2所示，装置包括基座1，支杆2，平台3，开始按键4，限位卡座6，校正件7，感应装置8，显示装置9，下落通孔10以及对应的小球5。