[实用新型]一种教学用实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及物理教学教具领域，特别是一种精度更高、适用范围更广的教学用实验装置。

背景技术

匀加速直线运动是高中物理实验课中最先接触到的，通过测量质点位移，结合电火花打点计时器打点频率，计算质点速度、加速度，但是现有技术中该实验是用重物通过滑轮牵引小车在桌面上做匀加速直线运动，因此这个实验对小车的行驶工况要求非常高，如果小车行驶桌面粗糙度变化大，小车受到的阻力变化就会非常大，这样得出的速度、加速度结果就会比较乱，很难有规律可循，而且由重物牵引小车，重物和小车之间的连接线受到的摩擦阻力变化也非常大，也会影响实验结果所述。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种测量结果精度更高、适用范围更广的用于教学用实验装置，降低桌面粗糙度变化、重物与小车之间连线受到的摩擦阻力等的变化对小车加速度的影响，而且本实验器材可适用于各种匀变速直线运动，同时本实验器材可大幅降低对专用实验台的依赖。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于教学用实验装置，包括直线型的导轨、滑块、上端部、下端部、电火花打点计时器和支架，所述导轨两端分别固定连接上端部和下端部，所述导轨横截面为“工”字形，所述滑块底部设置有与导轨相对应的通槽，所述通槽两侧面各设置有两个滚轮，所述滚轮圆周面与导轨侧面凹槽的顶面、底面相切，所述滑块通过通槽和滚轮被限制为仅能延导轨做直线运动，所述上端部和下端部将滑块封挡在导轨上，所述上端部顶面固定连接有电火花打点计时器，所述上端部与支架通过转轴铰接，所述转轴垂直于导轨侧面且位于水平面上，所述转轴设置有锁紧装置，可将上端部与支架锁在转轴上，防止上端部与支架绕转轴旋转，所述支架设置有锁紧装置，可将支架锁紧在桌边上。

本实用新型的有益效果是：在转轴和锁紧装置作用下，导轨可固定在任意角度，滑块依靠自身重力在导轨方向上的分力完成匀变速直线运动，避免了其他可变因素对滑块加速度的影响，使测量结果更精确，而且通过调整导轨角度，可以测量匀速直线运动、匀加速直线运动和匀减速直线运动，加速度取值范围为-g到+g，g为重力加速度，另外支架的锁紧装置降低了本实验装置对专用实验台的要求，可适用于任何桌面。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述转轴的锁紧装置包含转轴末端设置的螺纹及与螺纹配合的第一蝶形螺母，将导轨转动到合适角度后，拧紧第一蝶形螺母，使上端部与支架靠摩擦阻力锁死，而且蝶形螺母手动拧紧更方便，不用借助工具即可操作。

进一步，所述下端部与导轨的结合面固定连接有弹簧的一端，所述弹簧的另一端为对应滑块的自由端，所述弹簧的轴线与滑块的运动方向平行，所述弹簧能够起到使滑块减速的作用，防止滑块直接撞击到结合面，致使滑块和结合面受损，所述弹簧能更好的保护该实验装置。

进一步，所述支架的锁紧装置包括第一压板、第二压板、螺栓和第二蝶形螺母，所述第一压板和第二压板均为长方形板，所述第一压板固定连接到支架上，所述第二压板通过螺栓、第二蝶形螺母连接到第一压板上，所述螺栓和第二蝶形螺母的连接副数量为两对，使用时，第一压板放置于桌边顶面，第二压板放置于第一压板对应的桌边底面，拧紧第二蝶形螺母，可将支架固定于桌边上，两对螺栓和第二蝶形螺母的连接副可有效保证第一压板和第二压板不会发生转动，大幅提高支架锁紧装置的可靠性。

进一步，所述上端部朝向支架的侧壁上设置有圆盘刻度，所述圆盘刻度的圆心位于转轴轴线上，所述支架表面上设置有指示线，所述指示线穿过转轴轴线且指示线方向垂直于第一压板，所述支架覆盖圆盘刻度的区域设置观察窗或者采用透明材料，通过上述装置可以方便的观察到导轨转动的角度，第一压板调整为水平后，可方便读取导轨与竖直方向的夹角，进而也可方便的计算重力加速度延导轨方向的分加速度，用于验证实验得出的加速度的误差。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的右视图；

图3为图1中的A-A面剖视图；

图4为图1中的B处局部视图；

图5为滑块示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、导轨，2、滑块，201，滚轮，202、通槽，3、电火花打点计时器，4、上端部，5、下端部，6、弹簧，7、支架，8、转轴，9、螺栓，10、第二压板，11、第二蝶形螺母，12、刻度，13、指示线，14、第一压板，15、第一蝶形螺母。

具体实施方式