[实用新型]一种自由落体运动实验装置

权利要求书

1.一种自由落体运动实验装置，包括若干个实验小球（1）、用于装载及释放实验小球（1）的释放装置、用于采集实验小球（1）下落时产生的实验数据的检测装置、用于接收从释放装置落下的实验小球（1）的接收装置以及连接释放装置、检测装置和接收装置的处理器，其特征在于：所述释放装置包括竖直设置的用于释放实验小球（1）的释放管（2a），所述释放管（2a）的内径大小与实验小球（1）的直径大小相匹配，所述释放管（2a）的底部管口处设有用于阻挡实验小球（1）下落的第一阀门（3），所述释放管（2a）的侧壁上设有进球口且该进球口连接有存球管（2b），所述存球管（2b）的内径大小与实验小球（1）的直径大小相匹配，所述存球管（2b）的底部管口向下倾斜至与进球口连接，所述进球口位于第一阀门（3）的上方并紧靠第一阀门（3），所述进球口设有用于阻挡实验小球（1）从存球管（2b）进入释放管（2a）的第二阀门（4），控制器控制第一阀门（3）及第二阀门（4）交替打开从而使释放装置逐个释放实验小球（1），所述检测装置包括设置在释放管（2a）上方的激光测距器（9），所述激光测距器（9）可向释放管（2a）中发射激光束并使激光束落在实验小球（1）上，通过所述控制器控制激光测距器（9）可检测出不同时间点内实验小球（1）下落的距离，所述接收装置位于释放装置的下方且可将接收到实验小球（1）的信号发送给控制器。

2.根据权利要求1所述的自由落体运动实验装置，其特征在于：所述第一阀门（3）或/和第二阀门（4）包括套管（5）以及设于套管（5）内的活动铁芯（5a）和静铁芯（5b），所述静铁芯（5b）套设有可通电的线圈（5c），所述活动铁芯（5a）的一端连接有可插入释放管（2a）或进球口中的挡销（5d），所述活动铁芯（5a）的另一端与静铁芯（5b）之间设有弹簧（5e），使所述线圈（5c）通电，所述静铁芯（5b）产生磁力使活动铁芯（5a）受力而往静铁芯（5b）的方向移动，此时所述弹簧（5e）压缩、所述挡销（5d）退出释放管（2a）或进球口，所述实验小球（1）可自由落下或从存球管（2b）进入到释放管（2a）中；使所述线圈（5c）断电，所述静铁芯（5b）失去磁力，此时所述弹簧（5e）复位、所述活动铁芯（5a）带动挡销（5d）插入释放管（2a）中阻挡实验小球（1）下落或插入进球口中阻挡实验小球（1）从存球管（2b）进入到释放管（2a）中。

3.根据权利要求2所述的自由落体运动实验装置，其特征在于：所述接收装置包括接收漏斗（6a）、连接接收漏斗（6a）的导球管（6b）以及位于导球管（6b）下方的收集盒（6c），所述导球管（6b）上设有一个光电传感器，当所述实验小球（1）经过导球管（6b），所述光电传感器产生检测信号并传输给控制器。

4.根据权利要求3所述的自由落体运动实验装置，其特征在于：所述接收装置设置在一个底座（7）上，所述底座（7）上设有透明罩（8），所述接收装置以及释放管（2a）的底部管口均位于透明罩（8）中。

5.根据权利要求4所述的自由落体运动实验装置，其特征在于：所述透明罩（8）的下部侧壁上开设有气孔。

6.根据权利要求5所述的自由落体运动实验装置，其特征在于：所述透明罩（8）为上、下两端开口的筒形罩。

7.根据权利要求6所述的自由落体运动实验装置，其特征在于：所述透明罩（8）包括横截面均呈半环形的左半部（8a）和右半部（8b），所述左半部（8a）与右半部（8b）的一端铰接、另一端卡扣连接。

8.根据权利要求7所述的自由落体运动实验装置，其特征在于：所述底座（7）的上表面环形开设有可供透明罩（8）的底端插入的插槽。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的自由落体运动实验装置，其特征在于：所述存球管（2b）的中部弯折使其顶端管口竖直朝上。

10.根据权利要求9所述的自由落体运动实验装置，其特征在于：所述存球管（2b）的顶端管口连接有入球漏斗（10）。