[实用新型]一种速度与加速度测量的实验装置

说明书

本实用新型公开了一种速度与加速度测量的实验装置，包括气泵导轨、前支脚、后支脚、第一光电门、第二光电门、第一激光测距仪、第二激光测距仪、连杆、转轴、与气泵导轨侧面固定连接的光电门滑轨；第一激光测距仪通过连杆与第一光电门远离第二光电门的侧壁固定连接，第一激光测距仪靠近第二光电门的侧壁与第一光电门远离第二光电门的侧壁在空间上错位平齐；第二激光测距仪通过转轴与第二光电门转动连接；转轴轴心到第二激光测距仪激光发射器的距离与到第二光电门靠近第一光电门侧壁的距离相等。本实用新型公开的速度与加速度测量的实验装置，既能够容易的将气泵导轨调至水平状态，又能测量两个光电门之间的距离，且误差较小。

技术领域

本实用新型涉及物理实验装置，尤其涉及一种速度与加速度测量的实验装置。

背景技术

目前，在物理实验速度与加速度的测量过程中，要求实验装置中的气泵导轨处于水平和倾斜两个状态下测量，在现有技术中，一般采用多次推动滑块，测量其在气泵导轨上滑动经过两个光电门的时间，理想状态下经过两个光电门的时间应该相同，在现实实验状态下误差若不超过1％，则认为该气泵导轨为水平状态；在上述实验中，要求两个光电门在不同间距的条件下测量滑块的速度，现有技术中常采用量尺进行间距测量，也会存在较大误差。上述现有技术中，气泵导轨的水平度、两个光电门间距的误差较大，并且实验准备过程的气泵导轨水平调节的步骤繁琐。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种速度与加速度测量的实验装置，旨在解决现有实验装置在准备过程的气泵导轨调平步骤繁琐、水平度和间距测量的误差较大导致实验结果不准确等问题。

本实用新型采取以下技术方案实现上述目的：

一种速度与加速度测量的实验装置，包括气泵导轨、前支脚、后支脚、第一光电门、第二光电门、第一激光测距仪、第二激光测距仪、连杆、转轴、与气泵导轨侧面固定连接的光电门滑轨；

其中，所述前支脚和后支脚的一端分别通过螺纹连接至气泵导轨的前后两端的下壁，另一端均与试验台的顶面抵接；

所述第一光电门和第二光电门均与光电门滑轨滑动连接，所述光电门滑轨与气泵导轨的轴向平行；

所述第一激光测距仪通过连杆与第一光电门远离第二光电门的侧壁固定连接，所述第一激光测距仪靠近第二光电门的侧壁与第一光电门远离第二光电门的侧壁在空间上错位平齐；

所述第二激光测距仪通过转轴与第二光电门转动连接，所述第一激光测距仪与第二激光测距仪在竖直状态下的激光发射器高度相等；

所述转轴轴心到第二激光测距仪激光发射器的距离，与到第二光电门靠近第一光电门侧壁的距离相等。

本技术方案在气泵导轨的调平步骤中，将第一光电门、第二光电门、第一激光测距仪、第二激光测距仪与显示屏连接，并接通电源，调节第一光电门和第二光电门在光电门滑轨上的位置，第一激光测距仪用于测量该激光发生器到实验台的距离，第二激光测距仪用于测量该激光发生器到实验台的距离，两个激光测距仪均处于竖直状态，通过显示屏的测距仪读数调节前支脚或后支脚至气泵导轨水平；

在速度和及速度的测量过程中，需要多次测量两个光电门的轴线间距，两个光电门轴线间距的测量步骤是将第二激光测距仪绕转轴的轴线转动至水平状态，此时第二激光测距仪测量的读数为到第一激光测距仪的距离，又由于第一激光测距仪的侧壁与第一光电门远离第二光电门的侧壁在空间上错位平齐，转轴轴心到第二激光测距仪激光发射器的距离与到第二光电门靠近第一光电门侧壁的距离相等(即第二激光测距仪的激光发生器与第二光电门靠近第一光电门的侧壁在空间上错位平齐)，故此时第二激光测距仪的读数为第一光电门和第二光电门的轴线间距。

其进一步的技术方案为，转轴的一端通过轴承与第二光电门转动连接，另一端与第二激光测距仪固定连接。