[实用新型]一种自由落体运动实验装置

说明书

一种自由落体运动实验装置，涉及实验器材技术领域，其包括若干个实验小球、用于装载及释放实验小球的释放装置、用于采集实验数据的检测装置、用于接收实验小球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，释放装置包括用于释放实验小球的释放管，释放管的底部管口处设有用于阻挡实验小球下落的第一阀门，所述释放管的侧壁上设有进球口且该进球口连接有存球管，进球口设有用于阻挡实验小球从存球管进入释放管的第二阀门，检测装置包括设置在释放管上方的激光测距器，所述激光测距器可向释放管中发射激光束并使激光束落在实验小球上，从而检测出不同时间点内实验小球下落的距离。本实用新型结构相对较简单，造价相对较低。

技术领域

本实用新型涉及实验器材技术领域，尤其指一种自由落体运动实验装置。

背景技术

对自由落体运动进行测试的方式一般是通过投放初速度为零的小球，记录小球下落过程的位移、时间等相关数据，从而得出重力加速度值以及自由落体运动的规律。现有的自由落体运动实验装置，通常是在小球下落轨迹的一侧设置传感机构，其传感机构上间隔设有多个检测点，每个检测点都要安装一个传感器（例如光电门或干簧管），用于检测小球下落时经过各个检测点的时间从而获得自由落体的相关数据，由于要设置的检测点较多，导致这类传感机构的结构相对较复杂，并且制造成本也变得较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种自由落体运动实验装置，利用激光测距器测得小球下落过程中的相关数据，其结构简单，实验装置造价相对较低。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种自由落体运动实验装置，包括若干个实验小球、用于装载及释放实验小球的释放装置、用于采集实验小球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，所述释放装置包括竖直设置的用于释放实验小球的释放管，所述释放管的内径大小与实验小球的直径大小相匹配，所述释放管的底部管口处设有用于阻挡实验小球下落的第一阀门，所述释放管的侧壁上设有进球口且该进球口连接有存球管，所述存球管的内径大小与实验小球的直径大小相匹配，所述存球管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的上方并紧靠第一阀门，所述进球口设有用于阻挡实验小球从存球管进入释放管的第二阀门，所述控制器控制第一阀门及第二阀门交替打开从而使释放装置逐个释放实验小球，所述检测装置包括设置在释放管上方的激光测距器，所述激光测距器可向释放管中发射激光束并使激光束落在实验小球上，通过所述控制器控制激光测距器可检测出不同时间点内实验小球下落的距离，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的信号发送给控制器。

进一步地，所述第一阀门或/和第二阀门包括套管以及设于套管内的活动铁芯和静铁芯，所述静铁芯套设有可通电的线圈，所述活动铁芯的一端连接有可插入释放管或进球口中的挡销，所述活动铁芯的另一端与静铁芯之间设有弹簧，使所述线圈通电，所述静铁芯产生磁力使活动铁芯受力而往静铁芯的方向移动，此时所述弹簧压缩、所述挡销退出释放管或进球口，所述实验小球可自由落下或从存球管进入到释放管中；使所述线圈断电，所述静铁芯失去磁力，此时所述弹簧复位、所述活动铁芯带动挡销插入释放管中阻挡实验小球下落或插入进球口中阻挡实验小球从存球管进入到释放管中。

更进一步地，所述接收装置包括接收漏斗、连接接收漏斗的导球管以及位于导球管下方的收集盒，所述导球管上设有一个光电传感器，当所述实验小球经过导球管，所述光电传感器产生检测信号并传输给控制器。

更进一步地，所述接收装置设置在一个底座上，所述底座上设有透明罩，所述接收装置以及释放管的底部管口均位于透明罩中。

优选地，所述透明罩的下部侧壁上开设有气孔。

更优选地，所述透明罩为上、下两端开口的筒形罩。

更优选地，所述透明罩包括横截面均呈半环形的左半部和右半部，所述左半部与右半部的一端铰接、另一端卡扣连接。