[实用新型]一种高中物理自由落体运动装置

说明书

本实用新型涉及教学用具技术领域，尤其涉及一种高中物理自由落体运动装置。通过将曲柄摇杆机构和齿轮传动结合在一起，实现了槽轮有规律的正反转，且整个传动过程平稳、可靠，避免装置对实验结果产生干涉，减少客观因素对实验的影响；通过马耳他机构和锥齿轮传动的结合，有效的实现了滑板滑动，保证球体在下落的初始状态相对地面速度为零；通过设置循环滑道，球体可循环重复从机架顶端下落，减少了因实验产生废物，并且与测速器配合使用，通过多次演示球体自动下落的过程，便于学生记忆。

技术领域

本实用新型涉及教学用具技术领域，尤其涉及一种高中物理自由落体运动装置。

背景技术

不受任何阻力，只在重力作用下而降落的物体，叫“自由落体”。如在地球引力作用下由静止状态开始下落的物体。地球表面附近的上空可看作是恒定的重力场。如不考虑大气阻力，在该区域内的自由落体运动是匀加速直线运动。在高中物理中经常出现，而授课讲师在授课的过程中，通常先讲解理论的知识，然后通过打点计时器来解释自由落体运动;使用打点计时器操作过于繁琐，且纸带很容易断裂，而且在下落的过程中，由于纸带受到向上的摩擦力，严重影响到实验结果，不利于还原真实的自由落体。因此，急需设计一种高中物理自由落体运动装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了一种高中物理自由落体运动装置，通过将曲柄摇杆机构和齿轮传动结合在一起，实现了槽轮有规律的正反转，且整个传动过程平稳、可靠，避免装置对实验结果产生干涉，减少客观因素对实验的影响；通过马耳他机构和锥齿轮传动的结合，有效的实现了滑板滑动，保证球体在下落的初始状态相对地面速度为零；通过设置循环滑道，球体可循环重复从机架顶端下落，减少了因实验产生废物，并且与测速器配合使用，通过多次演示球体自动下落的过程，便于学生记忆。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：包括机架，机架上方螺栓固定有电动机，电动机轴端键连接有第一曲柄，第一曲柄一侧滑动配合有滑杆，滑杆一端螺钉固定有齿条；机架中轴线位置转轴上同时键连接有齿轮和槽轮；槽轮右侧转轴一端键连接有从动件，槽轮与从动件滑动配合，转轴另一端键连接有小锥齿轮；

机架上部轴承套接有大锥齿轮，小锥齿轮与大锥齿轮啮合传动，大锥齿轮一侧设置有螺旋槽；机架上部设置有第一滑槽，第一滑槽中对称滑动配合有滑板，滑板上设置有卡块，卡块与螺旋槽滑动配合；

大锥齿轮正下方在机架上，自上而下等间距螺栓固定有多个测速器；机架下方设置有第二滑槽，第二滑槽中滑动配合有第一滑块，机架下方右侧转轴两端分别键连接有第二曲柄和第三曲柄，第三曲柄一端销轴连接有第二滑块，第二滑块在第一滑块中滑动配合；机架中部右侧设置有滑道，滑道中设置有第一出口、入口和第二出口；滑道中设置有多个球体。

进一步优化本技术方案，所述的滑杆上设置有第三滑槽，第三滑槽与第一曲柄滑动配合。

进一步优化本技术方案，所述的第二滑槽处于第一出口与入口正下方，第二出口位置高于滑板上表面高度。

进一步优化本技术方案，所述的大锥齿轮中部设置有第一孔，滑板上设置有第二孔，球体直径介于第一孔直径与第二孔直径之间。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：1、滑杆上设置有第三滑槽，第三滑槽与第一曲柄滑动配合，制做方便简单,容易实现，而且不会出现常见曲柄摇杆常见的死点情况；2、第二滑槽处于第一出口与入口正下方，第二出口位置高于滑板上表面高度，便于第二滑块将球体从第一出口送至入口处，使得整个滑道中的球体沿滑道循环使用起来；3、大锥齿轮中部设置有第一孔，滑板上设置有第二孔，球体直径介于第一孔直径与第二孔直径之间，通过装置的传动控制球体的下落，且保证球体初始状态相对地面速度为零；4、操作简便，便于操作人员操作装置，避免因繁琐的操作影响实验结果。

附图说明

图1为一种高中物理自由落体运动装置的整体结构图。