[实用新型]一种用于自由落体实验的演示装置

说明书

本实用新型公开了一种用于自由落体实验的演示装置，包括柜体，在支撑板的下端面设有多个导向管，在柜体的内侧壁上设有导轨，导轨上开有凹槽，丝杆活动贯穿柜体顶部后向凹槽内延伸，在柜体内设有升降台，在柜体底部内壁上设有盒体，在盒体的底部设有缓冲板，缓冲板上开有多个通道，在升降台上安装有气缸，在活动块正对盒体的一侧壁设有斜面，在斜面上设有多个卡槽，在每一个卡槽内均安装有电磁铁，在连接板正对导向管的一侧壁上设有多个第二红外传感器，在盒体的内壁上设有多个第一红外传感器。通过升降台、活动块以及盒体的相互配合，保证在重复演示教学时球体回复至初始位置后能够保持静止，以方便教师的反复示范。

技术领域

本实用新型涉及实验教学器材领域，具体涉及一种用于自由落体实验的演示装置。

背景技术

现有的物理教学领域中，为了使学生能够更好地配合上课，需要给学生提供不同的试验数据来做对比。为了保证检测的数据更加真实，同时便于学生对检测数据得到更为直观的观察，在物体自由落体运动试验测试，需要用到相关的试验器材来真实反映两个或是多个不同铁球下落的结果。而现有的教学仪器无法试验球体的循环使用，在多次重复实验过程中，教师反复示范时操作极为不便。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种用于自由落体实验的演示装置，以实现在自由落体运动实验中球体的自动复位，以方便教师的反复示范。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种用于自由落体实验的演示装置，包括一端侧壁开放的柜体，在所述柜体的顶部内壁上设置有支撑板，且在支撑板的下端面并排设置有多个导向管，在所述柜体的内侧壁上设有导轨，导轨上开有凹槽，丝杆活动贯穿柜体顶部后向凹槽内延伸，在柜体内设有升降台，在升降台的侧壁设有突起，突起置于凹槽内且与丝杆螺纹配合，在柜体底部内壁上设有上端开放的盒体，且盒体的开放端正对多个导向的端部，在盒体的底部设有缓冲板，缓冲板上开有多个与所述导向管相对应的通道，通道贯穿盒体侧壁后与柜体内部连通，在升降台上安装有气缸，且在气缸的输出端上设有活动块，在活动块正对盒体的一侧壁设有斜面，且在所述斜面上设有多个与通道对应的卡槽，在每一个卡槽内均安装有电磁铁，还包括设置在柜体顶部内壁上的连接板，且在连接板正对导向管的一侧壁上设有多个与导向管对应的第二红外传感器，在所述盒体的内壁上设有多个与缓冲板上球体的落地点对应的第一红外传感器。

针对现有的自由落体运动试验时，球体无法循环复位，导致教师无法有效进行反复示范教学，申请人对现有的实验仪器进行了改进，即利用多个导向管与盒体的对中，以及升降台、活动块、导轨的相互配合，使得不同质量的球体在进行实验后，能够快速实现球体的复位，教师只需控制球体下落，便可在盒体内真实反映出两个或是多个球体同时落地的结果，符合现场实验人员对试验的需要，方便教师的反复示范教学；具体使用时，确保进行实验的多个球体处于同样的水平高度，使得多个球体同时开始做自由落体运动，而盒体采用透明塑料制成，而盒体底部填充的橡胶材质的缓冲板能够对下落的球体进行一定缓冲，以免球体反弹过度，而初始状态下的升降台处于柜体的底部且正对盒体的侧壁，而气缸的输出端向盒体靠近以保证活动块上的多个卡槽与多个通道一一对接连通，球体在缓冲板上静止后，由操作者将多个球体分别推入各自的通道内，而通道倾斜设置使得球体能够沿通道进入至卡槽内，此时电磁铁通电且对铁质的球体产生吸引力，以保证球体被紧固在卡槽内，然后通过转动丝杆，使得升降台、活动块上移至导向管所处的水平位置，此时卡槽与导向管的端部对应接触，切断电磁铁的电源，使得球体能够从卡槽内移动至导向管中，其中卡槽的底面与所述斜面平行，进而保证球体在失去电磁铁的吸引力后在其重力作用下开始下滑，直至进入到导向管内，且在球体下落至盒体内时，导向管允许球体下落的一端封闭，因此，在重复演示教学时球体回复至初始位置后能够保持静止，即完成球体的自动复位，以方便教师的反复示范。

进一步地，设置的第一红外传感器与第二红外传感器分别能够对球体的落点与起点进行检测，进而通过两个检测数据的差值来计算出不同球体在同一高度做自由落体运动所消耗的时间，以供教师教学或是学生进行实验结果的计算。