CN206075640U - 一种高中物理用自由落体演示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种演示装置，尤其涉及一种高中物理用自由落体演示装置。本实用新型要解决的技术问题是提供一种演示便捷、设计合理、结构简单的高中物理用自由落体演示装置。为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样一种高中物理用自由落体演示装置，包括有收集槽、箱体、齿轮、电机Ⅰ、齿条、机械手、前后摆动气缸、滑块Ⅰ、滑轨Ⅰ、挡板、转轴Ⅰ、电机Ⅱ、支杆、电机Ⅲ、转轴Ⅱ、盖板、电动绕线轮、拉线、滑块Ⅱ、放置槽Ⅰ和滑轨Ⅱ，箱体内底部中间设有滑轨Ⅱ，滑轨Ⅱ上设有滑块Ⅱ，滑块Ⅱ左右两侧均设有放置槽Ⅰ，滑轨Ⅱ顶端设有电动绕线轮，电动绕线轮上绕有拉线。本实用新型达到了演示便捷、设计合理、结构简单的效果。

Description

一种高中物理用自由落体演示装置

技术领域

本实用新型涉及一种演示装置，尤其涉及一种高中物理用自由落体演示装置。

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。其加速度恒等于重力加速度g。虽然地球的引力和物体到地球中心距离的平方成反比，但地球的半径远大于自由落体所经过的路程，所以引力在地面附近可看作是不变的，自由落体的加速度即是一个不变的常量。它是初速为零的匀加速直线运动。

现有的演示装置存在演示不够便捷、设计不够合理、结构复杂的缺点，因此亟需设计一种演示便捷、设计合理、结构简单的高中物理用自由落体演示装置。

实用新型内容

(1)要解决的技术问题

本实用新型为了克服现有的演示装置演示不够便捷、设计不够合理、结构复杂的缺点，本实用新型要解决的技术问题是提供一种演示便捷、设计合理、结构简单的高中物理用自由落体演示装置。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样一种高中物理用自由落体演示装置，包括有收集槽、箱体、齿轮、电机Ⅰ、齿条、机械手、前后摆动气缸、滑块Ⅰ、滑轨Ⅰ、挡板、转轴Ⅰ、电机Ⅱ、支杆、电机Ⅲ、转轴Ⅱ、盖板、电动绕线轮、拉线、滑块Ⅱ、放置槽Ⅰ和滑轨Ⅱ，箱体内底部中间设有滑轨Ⅱ，滑轨Ⅱ上设有滑块Ⅱ，滑块Ⅱ左右两侧均设有放置槽Ⅰ，滑轨Ⅱ顶端设有电动绕线轮，电动绕线轮上绕有拉线，拉线底端与滑块Ⅱ顶部相连接，箱体内底部左右两侧对称地设有收集槽，箱体内左壁和右壁上均设有滑轨Ⅰ和支杆，且支杆位于滑轨Ⅰ下方，支杆左端连接有电机Ⅰ，电机Ⅰ前侧连接有齿轮，滑轨Ⅰ上设有滑块Ⅰ，滑块Ⅰ底部连接有齿条，齿条与齿轮啮合，箱体左壁和右壁上均设有电机Ⅱ，电机Ⅱ前侧设有转轴Ⅰ，转轴Ⅰ上连接有挡板，箱体左壁和右壁顶端均设有电机Ⅲ，电机Ⅲ前侧设有转轴Ⅱ，转轴Ⅱ上连接有盖板。

优选地，还包括有刻度尺、计时器Ⅰ和计时器Ⅱ，滑轨Ⅱ前侧设有刻度尺，箱体内左壁和右壁分别设有计时器Ⅰ和计时器Ⅱ。

优选地，还包括有曲形放置槽，滑块Ⅱ左右两侧均设有曲形放置槽。

优选地，还包括有海绵垫，箱体内底部设有海绵垫。

工作原理：起初，放置槽Ⅰ内放有不同质量的小球，当要演示自由落体时，启动电机Ⅲ反转，带动转轴Ⅱ旋转，使盖板打开，然后启动电动绕线轮，带动滑块Ⅰ上下移动，当滑块Ⅰ移动到合适位置时，关闭电动绕线轮，测量此时滑块Ⅰ距箱体底部的高度，然后将小球从滑块Ⅰ处落下，记录小球下落到地面的时间，然后启动前后摆动气缸和电机Ⅰ，前后摆动气缸前后摆动，带动机械手前后摆动，电机Ⅰ旋转，带动齿轮旋转，带动齿条左右移动，使机械手左右移动，当机械手位于小球正上方时，关闭电机Ⅰ，前后摆动气缸停止摆动，并且前后摆动气缸开始伸长，当前后摆动气缸与小球接触时，关闭前后摆动气缸，启动机械手，将小球抓起，再启动前后摆动气缸，将机械手调节到合适位置，使小球放入收集槽内，最后启动电机Ⅰ旋转，前后摆动气缸缩回，带动机械手恢复原位，当收集槽内装满小球时，启动电机Ⅱ旋转，带动转轴Ⅰ旋转，使挡板打开，便可将收集槽取出更换，当自由落体演示完毕后，启动电机Ⅲ正转，使盖板盖上。

因为还包括有刻度尺、计时器Ⅰ和计时器Ⅱ，滑轨Ⅱ前侧设有刻度尺，箱体内左壁和右壁分别设有计时器Ⅰ和计时器Ⅱ，所以刻度尺可以直接测出滑块Ⅱ距离地面的高度，方便调节演示高度，当球体开始下落时，计时器Ⅰ和计时器Ⅱ可以同时计时，使得左右两侧可以放两个不同质量的小球同时演示，然后进行比较。

因为还包括有曲形放置槽，滑块Ⅱ左右两侧均设有曲形放置槽，所以小球能够更加平稳地做自由落体运动。

因为还包括有海绵垫，箱体内底部设有海绵垫，所以海绵垫具有缓冲作用，可防止小球反弹。

(3)有益效果

本实用新型达到了演示便捷、设计合理、结构简单的效果。

附图说明

图1为本实用新型的第一种主视结构示意图。

图2为本实用新型的第二种主视结构示意图。

图3为本实用新型的第三种主视结构示意图。

图4为本实用新型的第四种主视结构示意图。

附图中的标记为：1-收集槽，2-箱体，3-齿轮，4-电机Ⅰ，5-齿条，6-机械手，7-前后摆动气缸，8-滑块Ⅰ，9-滑轨Ⅰ，10-挡板，11-转轴Ⅰ，12-电机Ⅱ，13-支杆，14-电机Ⅲ，15-转轴Ⅱ，16-盖板，17-电动绕线轮，18-拉线，19-滑块Ⅱ，20-放置槽Ⅰ，21-滑轨Ⅱ，22-刻度尺，23-计时器Ⅰ，24-计时器Ⅱ，25-曲形放置槽，26-海绵垫。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

一种高中物理用自由落体演示装置，如图1-4所示，包括有收集槽1、箱体2、齿轮3、电机Ⅰ4、齿条5、机械手6、前后摆动气缸7、滑块Ⅰ8、滑轨Ⅰ9、挡板10、转轴Ⅰ11、电机Ⅱ12、支杆13、电机Ⅲ14、转轴Ⅱ15、盖板16、电动绕线轮17、拉线18、滑块Ⅱ19、放置槽Ⅰ20和滑轨Ⅱ21，箱体2内底部中间设有滑轨Ⅱ21，滑轨Ⅱ21上设有滑块Ⅱ19，滑块Ⅱ19左右两侧均设有放置槽Ⅰ20，滑轨Ⅱ21顶端设有电动绕线轮17，电动绕线轮17上绕有拉线18，拉线18底端与滑块Ⅱ19顶部相连接，箱体2内底部左右两侧对称地设有收集槽1，箱体2内左壁和右壁上均设有滑轨Ⅰ9和支杆13，且支杆13位于滑轨Ⅰ9下方，支杆13左端连接有电机Ⅰ4，电机Ⅰ4前侧连接有齿轮3，滑轨Ⅰ9上设有滑块Ⅰ8，滑块Ⅰ8底部连接有齿条5，齿条5与齿轮3啮合，箱体2左壁和右壁上均设有电机Ⅱ12，电机Ⅱ12前侧设有转轴Ⅰ11，转轴Ⅰ11上连接有挡板10，箱体2左壁和右壁顶端均设有电机Ⅲ14，电机Ⅲ14前侧设有转轴Ⅱ15，转轴Ⅱ15上连接有盖板16。

还包括有刻度尺22、计时器Ⅰ23和计时器Ⅱ24，滑轨Ⅱ21前侧设有刻度尺22，箱体2内左壁和右壁分别设有计时器Ⅰ23和计时器Ⅱ24。

还包括有曲形放置槽25，滑块Ⅱ19左右两侧均设有曲形放置槽25。

还包括有海绵垫26，箱体2内底部设有海绵垫26。

工作原理：起初，放置槽Ⅰ20内放有不同质量的小球，当要演示自由落体时，启动电机Ⅲ14反转，带动转轴Ⅱ15旋转，使盖板16打开，然后启动电动绕线轮17，带动滑块Ⅰ8上下移动，当滑块Ⅰ8移动到合适位置时，关闭电动绕线轮17，测量此时滑块Ⅰ8距箱体2底部的高度，然后将小球从滑块Ⅰ8处落下，记录小球下落到地面的时间，然后启动前后摆动气缸7和电机Ⅰ4，前后摆动气缸7前后摆动，带动机械手6前后摆动，电机Ⅰ4旋转，带动齿轮3旋转，带动齿条5左右移动，使机械手6左右移动，当机械手6位于小球正上方时，关闭电机Ⅰ4，前后摆动气缸7停止摆动，并且前后摆动气缸7开始伸长，当前后摆动气缸7与小球接触时，关闭前后摆动气缸7，启动机械手6，将小球抓起，再启动前后摆动气缸7，将机械手6调节到合适位置，使小球放入收集槽1内，最后启动电机Ⅰ4旋转，前后摆动气缸7缩回，带动机械手6恢复原位，当收集槽1内装满小球时，启动电机Ⅱ12旋转，带动转轴Ⅰ11旋转，使挡板10打开，便可将收集槽1取出更换，当自由落体演示完毕后，启动电机Ⅲ14正转，使盖板16盖上。

因为还包括有刻度尺22、计时器Ⅰ23和计时器Ⅱ24，滑轨Ⅱ21前侧设有刻度尺22，箱体2内左壁和右壁分别设有计时器Ⅰ23和计时器Ⅱ24，所以刻度尺22可以直接测出滑块Ⅱ19距离地面的高度，方便调节演示高度，当球体开始下落时，计时器Ⅰ23和计时器Ⅱ24可以同时计时，使得左右两侧可以放两个不同质量的小球同时演示，然后进行比较。

因为还包括有曲形放置槽25，滑块Ⅱ19左右两侧均设有曲形放置槽25，所以小球能够更加平稳地做自由落体运动。

因为还包括有海绵垫26，箱体2内底部设有海绵垫26，所以海绵垫26具有缓冲作用，可防止小球反弹。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种高中物理用自由落体演示装置，其特征在于，包括有收集槽(1)、箱体(2)、齿轮(3)、电机Ⅰ(4)、齿条(5)、机械手(6)、前后摆动气缸(7)、滑块Ⅰ(8)、滑轨Ⅰ(9)、挡板(10)、转轴Ⅰ(11)、电机Ⅱ(12)、支杆(13)、电机Ⅲ(14)、转轴Ⅱ(15)、盖板(16)、电动绕线轮(17)、拉线(18)、滑块Ⅱ(19)、放置槽Ⅰ(20)和滑轨Ⅱ(21)，箱体(2)内底部中间设有滑轨Ⅱ(21)，滑轨Ⅱ(21)上设有滑块Ⅱ(19)，滑块Ⅱ(19)左右两侧均设有放置槽Ⅰ(20)，滑轨Ⅱ(21)顶端设有电动绕线轮(17)，电动绕线轮(17)上绕有拉线(18)，拉线(18)底端与滑块Ⅱ(19)顶部相连接，箱体(2)内底部左右两侧对称地设有收集槽(1)，箱体(2)内左壁和右壁上均设有滑轨Ⅰ(9)和支杆(13)，且支杆(13)位于滑轨Ⅰ(9)下方，支杆(13)左端连接有电机Ⅰ(4)，电机Ⅰ(4)前侧连接有齿轮(3)，滑轨Ⅰ(9)上设有滑块Ⅰ(8)，滑块Ⅰ(8)底部连接有齿条(5)，齿条(5)与齿轮(3)啮合，箱体(2)左壁和右壁上均设有电机Ⅱ(12)，电机Ⅱ(12)前侧设有转轴Ⅰ(11)，转轴Ⅰ(11)上连接有挡板(10)，箱体(2)左壁和右壁顶端均设有电机Ⅲ(14)，电机Ⅲ(14)前侧设有转轴Ⅱ(15)，转轴Ⅱ(15)上连接有盖板(16)。

2.根据权利要求1所述的一种高中物理用自由落体演示装置，其特征在于，还包括有刻度尺(22)、计时器Ⅰ(23)和计时器Ⅱ(24)，滑轨Ⅱ(21)前侧设有刻度尺(22)，箱体(2)内左壁和右壁分别设有计时器Ⅰ(23)和计时器Ⅱ(24)。

3.根据权利要求1所述的一种高中物理用自由落体演示装置，其特征在于，还包括有曲形放置槽(25)，滑块Ⅱ(19)左右两侧均设有曲形放置槽(25)。

4.根据权利要求1所述的一种高中物理用自由落体演示装置，其特征在于，还包括有海绵垫(26)，箱体(2)内底部设有海绵垫(26)。