[发明专利]一种自由落体实验装置

说明书

本发明公开了一种自由落体实验装置，包括实验装置本体，实验装置本体包括电机安装底座、上部安装座、弧形定位环、支撑杆，牛顿管、真空泵、电机、减速机和电动马达，电机安装底座，下端固定安装有四个支腿，四个支腿分为两组分别固定安装在电机安装底座下端面的两侧边位置，本发明涉及一种自由落体实验装置，首先，本发明在牛顿管的底部安装有接触感应器探头，通过接触感应器探头与铁片和羽毛接触，将信号传输给电子计时器，实验的精确度高，其次，本发明在牛顿管中部设置有隔板，使得铁片和羽毛互相不干扰，减少实验的不确定因素，同时通过驱动电机转动实现牛顿管的竖直向上，进一步减少了实验的不确定因素，减小误差。

技术领域

本发明涉及教育设备技术领域，具体为一种自由落体实验装置。

背景技术

自由落体运动一直是物理研究人员研究的热门实验，传统的自由落体实验装置结构简单存在以下不足:

首先，传统的自由落体实验的观测结构仅仅通过人眼观察铁片和羽毛的下降速度，其准确度有待考究。

其次，传统的自由落体实验操作过程干扰实验因素较多，例如通过实验人员使得牛顿管保证90度垂直较为不确定，传统的牛顿管内部没有分隔板，铁片和羽毛在下降的过程中容易相互干扰，造成实验的不准确。

发明内容：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种自由落体实验装置，解决了现有的自由落体实验精确度低的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：一种自由落体实验装置，包括实验装置本体，所述实验装置本体包括电机安装底座、上部安装座、弧形定位环、支撑杆，牛顿管、真空泵、电机、减速机和电动马达，所述电机安装底座下端固定安装有四个支腿，四个所述支腿分为两组分别固定安装在电机安装底座下端面的两侧边位置，所述电机安装底座两侧均固定安装有一个把手，两个所述把手关于电机安装底座纵向中心线轴对称分布，所述电机安装底座上端固定安装有上部安装座，所述上部安装座上端面为弧形设计，所述上部安装座上部的两个端口位置固定安装有弧形定位环，所述弧形定位环的内径等于上部安装座上端面的内径，所述上部安装座上端中心位置固定安装有支撑杆，所述支撑杆上端一侧固定连接有转动块，所述转动块一侧设有固定块，所述转动块一侧中部与固定块一侧中部之间通过转轴转动连接，所述固定块两端固定安装有套筒，所述固定块一侧中部固定安装有铰链，所述铰链的两个转动端均固定连接有内部固定环，两个所述内部固定环一端均固定连接有调节块。

作为优选，两个所述调节块中部均设有螺纹孔，所述调节块上端设有螺栓，两个所述调节块通过螺纹孔与螺栓螺纹连接，两个所述内部固定环中部套设有牛顿管，所述牛顿管中部固定安装有隔板，所述牛顿管一端设有两个投料口，两个所述投料口口径相同，两个所述投料口外表面均设有内螺纹槽，两个所述投料口一侧设有螺纹盖，所述螺纹盖通过内螺纹槽分别与对应的投料口螺纹连接，两个所述投料口所在的端面中部固定连接有滑动杆，所述牛顿管另一端固定连接有两个从动杆，两个所述从动杆关于两者所在的端面圆心位置轴对称分布，所述滑动杆和两个从动杆一端均固定安装有滑动件，所述弧形定位环设有内槽，所述滑动件宽度等于弧形定位环内槽的宽度，所述滑动杆和两个从动杆均通过滑动件和内槽与弧形定位环滑动连接，所述牛顿管内部靠近两个从动杆一侧固定安装透气挡板，所述隔板上端设有金属片，所述隔板一侧的牛顿管底部设有羽毛。

作为优选，两个所述透气挡板表面设有接触感应器探头，所述牛顿管两侧均固定安装有接触感应器，两个接触感应器所在的弧面上固定安装有电子计时器，所述电机安装底座上端面固定安装有真空泵，所述真空泵下端一侧设有排气口，所述真空泵上部输入端连接有进气管，所述进气管穿过弧形定位环外壁，所述电机安装底座一侧设有若干散热口，若干所述散热口在所在的电机安装底座侧面等距离分布，所述电机安装底座内部底板上固定安装有基座，所述基座上端固定安装有电机和减速机，所述电机输出端通过驱动轴与减速机输入端转动连接，所述减速机输出端转动连接有主动轴，所述主动轴一端固定安装有挡块，所述主动轴与转轴之间设有皮带，所述主动轴通过皮带与转轴传动连接。