CN207037992U - 一种用于多普勒效应验证的实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于多普勒效应验证的实验装置，其特征在于：包括导轨、导轨支架、电机控制器、红外接收组件、红外发射组件、超声接收组件、超声发射组件、滑轮、挡板、小车、充电孔、光电门和皮带；其中，所述导轨置于所述导轨支架之上，所述电机控制器置于所述导轨的一端，所述滑轮置于所述导轨的另一端，所述红外接收组件和超声发射组件位于导轨同一侧的两端，所述红外发射组件和超声接收组件分别安装于所述小车上，所述小车由绕过轨道两端所述滑轮的所述皮带连接，所述光电门位于所述导轨中部的一侧。该用于多普勒效应验证的实验装置具有稳定性提高、测量数据便于观察、操作更简便、使用效率提高、易于维护、维修率低等优点。

Description

一种用于多普勒效应验证的实验装置

技术领域

本实用新型涉及物理教学演示教具技术领域，具体涉及一种用于多普勒效应验证的实验装置。

背景技术

1842年5月25日，在布拉格举行的皇家波希米亚学会科学分会会议上，多普勒效应首次被提出，即由于波源或观察者的运动而出现观测频率与波源频率不同的现象。1845年，荷兰皇家气象学院院长Buys Ballot在乌得勒支铁路上进行了实验，让机车牵引一节平板车厢，上边坐上一队小号手奏乐，当机车快速驶来驶去时，由一些训练有素的音乐家用自己的耳朵判断音调的变化；然后音乐家与号手对调位置，重新实验，观测到了管乐器音调的明显变化，验证了应用于声学时多普勒原理的正确性。

多普勒效应在科学研究、工程技术、交通管理、医疗诊断、测量技术等领域有着广泛的应用，例如：雷达系统就是基于多普勒效应远离，应用于导弹、卫星、车辆等运动目标速度的监测；医学上的超声波对人体内脏活动情况及血液流速的检测都是根据多普勒效应的原理进行的，多普勒效应是大学物理教学中的一个重要内容，常见的多普勒效应实验仪在轨道上设置一辆小车，小车上设置超声波接收端，在轨道的一端上设置超声波发生器，当小车沿轨道快速滑动时，超声波频率发生改变，在控制盒上加以显示以说明多普勒效应。现有的多普勒实验仪的超声波发生器是处于不停的发射状态，若多人同时在一个实验室操作，超声波之间的影响明显，无法同时实验，而且超声波发生器的发射方向是单向的，无能实现运动目标与接收者之间的相向和相背两种运动方式的实验，而且在演示的过程中效果不明显，会产生一些的操作故障，不利于学生的学习和老师的教学。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供一种用于多普勒效应验证的实验装置。该用于多普勒效应验证的实验装置具有稳定性提高、测量数据便于观察、操作更简便、使用效率提高、易于维护、维修率低的优点。

本实用新型的目的是通过以下技术手段实现的：一种用于多普勒效应验证的实验装置，其特征在于：包括导轨、导轨支架、电机控制器、红外接收组件、红外发射组件、超声接收组件、超声发射组件、滑轮、挡板、小车、充电孔、光电门和皮带；其中，所述导轨置于所述导轨支架之上，所述电机控制器置于所述导轨的一端，所述滑轮置于所述导轨的另一端，所述红外接收组件和超声发射组件位于导轨同一侧的两端，所述红外发射组件和超声接收组件分别安装于所述小车上，所述小车由绕过轨道两端所述滑轮的所述皮带连接，所述光电门位于所述导轨中部的一侧。

优选的，所述光电门位于所述导轨的一侧，所述红外接收组件、红外发射组件、超声接收组件和超声发射组件位于同一轴线上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：具有稳定性提高、测量数据便于观察、操作更简便、使用效率提高、易于维护、维修率低，能很好地验证多普勒效应；另外采样点间的间距更大，也更加均匀，更利于观察实验规律。

附图说明

图1用于多普勒效应验证的实验装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1中所示的本实用新型的结构示意图，一种用于多普勒效应验证的实验装置，其特征在于：包括导轨1、导轨支架2、电机控制器3、红外接收组件4、红外发射组件5、超声接收组件6、超声发射组件7、滑轮8、挡板9、小车10、充电孔11、光电门12和皮带13；其中，所述导轨1置于所述导轨支架2之上，所述电机控制器3置于所述导轨1的一端，所述滑轮8置于所述导轨1的另一端，所述红外接收组件4和超声发射组件7位于导轨同一侧的两端，所述红外发射组件5和超声接收组件6分别安装于所述小车10上，所述小车10由绕过轨道两端所述滑轮8的所述皮带13连接，所述光电门12位于所述导轨1中部的一侧，所述红外接收组件4、红外发射组件5、超声接收组件6和超声发射组件7位于同一轴线上。

实验前，确保小车10电已充满后再进行实验。该装置中的小车10由绕过导轨1两端滑轮8的皮带13连接，实验时将皮带13交叉缠绕在电机控制器3后方的转动杆上，当转动杆被电机带动时小车10便可跟随滑动。调节电机控制器3上挡位调节旋钮，可改变电机转速，从而改变小车10运动速度。小车10速度由光电门12检测，仪器自动记录小车10通过光电门12时的平均运动速度及与之对应的平均接收频率。由仪器显示的f-v关系图即可直观验证多普勒效应。

总之，本实用新型提供了一种用于多普勒效应验证的实验装置。以上所述，仅为本实用新型的一部分具体实施方式，本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种用于多普勒效应验证的实验装置，其特征在于：包括导轨(1)、导轨支架(2)、电机控制器(3)、红外接收组件(4)、红外发射组件(5)、超声接收组件(6)、超声发射组件(7)、滑轮(8)、挡板(9)、小车(10)、充电孔(11)、光电门(12)和皮带(13)；其中，所述导轨(1)置于所述导轨支架(2)之上，所述电机控制器(3)置于所述导轨(1)的一端，所述滑轮(8)置于所述导轨(1)的另一端，所述红外接收组件(4)和超声发射组件(7)位于导轨同一侧的两端，所述红外发射组件(5)和超声接收组件(6)分别安装于所述小车(10)上，所述小车(10)由绕过轨道两端所述滑轮(8)的所述皮带(13)连接，所述光电门(12)位于所述导轨(1)中部的一侧。

2.如权利要求1所述的用于多普勒效应验证的实验装置，其特征在于：所述红外接收组件(4)、红外发射组件(5)、超声接收组件(6)和超声发射组件(7)位于同一轴线上。