[实用新型]一种匀加速直线运动数字化实验装置

说明书

本实用新型公开了一种匀加速直线运动数字化实验装置，包括激光测距传感器、光电门传感器、导轨、小车、小平面镜、定滑轮、重物、细绳、数据线、Arduino模块和智能手机；其中，导轨上部有两个凸起的滑道，激光测距传感器固定在导轨后端，定滑轮固定在导轨前端，光电门传感器共五组，等距固定在导轨两侧；小车后端固定有小平面镜，前端系有细绳，通过定滑轮与重物连接；激光测距传感器、光电门传感器通过数据线与Arduino模块连接，Arduino模块带有无线功能，通过WIFI与智能手机连接，达到移动端数字化测量的效果；实验时，只需将小车放置在导轨的滑道上，并连接好重物，实验数据由Arduino模块自动检测，通过WIFI由智能手机获取，智能手机APP界面可实时显示测量结果并描绘曲线。

技术领域

本实用新型涉及一种匀加速直线运动实验装置。

背景技术

匀加速直线运动规律是经典物理的一个核心知识点，匀加速直线运动相关实验也是理工科高校比较基础的物理实验，目前实验装置使用较多的是结合打点计时器,记录相同时间经过的距离来研究匀加速直线运动规律,实验时小车前端通过细线连接重物,后端连接纸带,纸带穿过打点计时器,小车在重物作用下做匀加速直线运动,纸带记录数据。但在实际实验中，打点计时器频率固定，实验瞬间完成，小车运动细节不易观察，同时纸带的印记较轻，影响课堂演示。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种操作简便、性价比高的基于移动端的匀加速直线运动数字化实验装置。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种匀加速直线运动数字化实验装置，包括包括激光测距传感器、光电门传感器、导轨、小车、小平面镜、定滑轮、重物、细绳、数据线、Arduino模块和智能手机。

作为优选的技术方案，所述导轨上部有两个凸起的滑道，激光测距传感器固定在导轨后端，定滑轮固定在导轨前端，光电门传感器共五组，等距固定在导轨两侧；小车后端固定有小平面镜，前端系有细绳，通过定滑轮与重物连接；激光测距传感器、光电门传感器通过数据线与Arduino模块连接，Arduino模块带有无线功能，通过WIFI与智能手机连接，达到移动端数字化测量的效果。

作为优选的技术方案，所述导轨上部有两个凸起的滑道，小车在凸起滑道上运动。

作为优选的技术方案，所述激光测距传感器发出的激光信号由小车后端的小平面镜反馈回来，并可根据需要设置测量频率，给出相同时间内小车匀加速运动通过的距离，也可以测量任意时间内小车的运动距离。

作为优选的技术方案，所述光电门传感器共五组，等距固定在导轨两侧，并可根据需要调整相互之间的距离，给出相同距离内小车匀加速运动所需的时间。

本实用新型的有益效果是：基于激光测距传感器，可根据需要自主设置测量频率，给出相同时间内小车匀加速运动通过的距离，也可以测量任意时间内小车的运动距离；基于等距固定的五组光电门传感器，可以测量相同距离内小车匀加速运动所需的时间；激光测距传感器、光电门传感器通过数据线与Arduino模块连接，Arduino模块带有无线功能，通过WIFI与智能手机连接，达到移动端数字化测量的效果。实验时，将小车放置在导轨的滑道上，并连接好重物，实验数据由Arduino模块自动检测，通过WIFI由智能手机获取，智能手机APP界面可实时显示测量结果并描绘曲线，方便高效。本实用新型适用于理工科高校及各中学的匀加速直线运动相关数字化实验，性价比高，较易推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。