CN207473906U - 一种学生用高中物理自由落体实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种学生用高中物理自由落体实验装置，包括固定螺栓和定位器所述固定螺栓安装在顶板的螺纹孔上，所述定位器安装在升降杆上，且定位器安装有定位螺钉，所述顶板上设置有通孔，且顶板的底侧设置有电磁线圈，所述收集杯固定在底座的顶侧面上，所述第一数码管、第二数码管和第三数码管依次安装在底座的一侧面上，所述立柱安装在底座的顶侧面上，且立柱的内部安装有升降杆。该学生用高中物理自由落体实验装置，设置有电磁线圈，通过电磁线圈吸附铁块，电磁线圈断电后铁球掉落，实现自由落体，设置有数码管，通过数码管显示掉落时间，使学生更为直观的得到实验数据，是一种使用方便的学生用高中物理自由落体实验装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及物理实验技术领域，具体为一种学生用高中物理自由落体实验装置。
背景技术
自由落体运动是一种理想状态下的物理模型。是任何物体在重力的作用下，至少在最初，只有重力为唯一力量条件下产生惯性轨迹，是初速度为0的匀加速运动。由于此定义未明确初速度的方向，它也适用于对象最初向上移动。
由于自由下落的情况下大气层以外重力产生失重，有时任何失重的状态由于惯性运动称为自由落体。这可能也适用于失重产生是因为身体远离引力体。
现有的自由落体实验中，每次实验都需重新投放条形物体或小球，且落体演示过程不直观。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种学生用高中物理自由落体实验装置，以解决上述背景技术中提出的每次实验都需重新投放条形物体或小球，且落体演示过程不直观的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种学生用高中物理自由落体实验装置，包括固定螺栓、定位器、顶板、收集杯、第一数码管、支腿、第二数码管、第三数码管、底座、升降杆、立柱、定位螺钉、螺纹孔、通孔、电磁线圈、电源、轻触开关、数码管、MCU、第一船型开关、第二船型开关、第三船型开关和第四船型开关，所述固定螺栓安装在顶板的螺纹孔上，所述定位器安装在升降杆上，且定位器安装有定位螺钉，所述顶板上设置有通孔，且顶板的底侧设置有电磁线圈，所述收集杯固定在底座的顶侧面上，所述第一数码管、第二数码管和第三数码管依次安装在底座的一侧面上，所述支腿安装在底座的底侧面上，所述立柱安装在底座的顶侧面上，且立柱的内部安装有升降杆，所述第一船型开关分别与电源和MCU电性连接，所述MCU与电磁线圈、轻触开关、数码管、第二船型开关、第三船型开关和第四船型开关电性连接。
优选的，所述收集杯设置有三个，且每个收集杯的内侧底部设置有轻触开关。
优选的，所述数码管包括第一数码管、第二数码管和第三数码管。
优选的，所述第一船型开关、第二船型开关、第三船型开关和第四船型开关依次安装在底座的一侧面上。
优选的，所述电磁线圈共设置有三个，三个电磁线圈与三个收集杯一一对应。
优选的，所述立柱上标有刻度，且立柱采用透明玻璃制成。
优选的，所述升降杆可在立柱的内部移动，且升降杆的移动范围为50-100cm。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该学生用高中物理自由落体实验装置，设置有电磁线圈，通过电磁线圈吸附铁块，电磁线圈断电后铁球掉落，实现自由落体，设置有数码管，通过数码管显示掉落时间，使学生更为直观的得到实验数据，设置有升降杆，升降杆可在立柱上移动，实现自由落体高度的改变，是一种使用方便的学生用高中物理自由落体实验装置。
附图说明
图1为本实用新型主视结构示意图；
图2为本实用新型俯视结构示意图；
图3为本实用新型顶板结构示意图；
图4为本实用新型系统流程模块示意框图。
图中：固定螺栓-1；定位器-2；顶板-3；收集杯-4；第一数码管-5；支腿-6；第二数码管-7；第三数码管-8；底座-9；升降杆-10；立柱-11；定位螺钉-12；螺纹孔-13；通孔-14；电磁线圈-15；电源-16；轻触开关-17；数码管-18；MCU-19；第一船型开关-20；第二船型开关-21；第三船型开关-22；第四船型开关-23。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种学生用高中物理自由落体实验装置，包括固定螺栓1、定位器2、顶板3、收集杯4、第一数码管5、支腿6、第二数码管7、第三数码管8、底座9、升降杆10、立柱11、定位螺钉12、螺纹孔13、通孔14、电磁线圈15、电源16、轻触开关17、数码管18、MCU19、第一船型开关20、第二船型开关21、第三船型开关22和第四船型开关23，固定螺栓1安装在顶板3的螺纹孔13上，定位器2安装在升降杆10上，且定位器2安装有定位螺钉12，顶板3上设置有通孔14，且顶板3的底侧设置有电磁线圈15，收集杯4固定在底座9的顶侧面上，第一数码管5、第二数码管7和第三数码管8依次安装在底座9的一侧面上，支腿6安装在底座9的底侧面上，立柱11安装在底座9的顶侧面上，且立柱11的内部安装有升降杆10，第一船型开关20分别与电源16和MCU19电性连接，MCU19与电磁线圈15、轻触开关17、数码管18、第二船型开关21、第三船型开关22和第四船型开关23电性连接。
上述实施例中，具体的，收集杯4设置有三个，且每个收集杯4的内侧底部设置有轻触开关17，轻触开关17可检测是否有铁球落入收集杯4中；
上述实施例中，具体的，数码管18包括第一数码管5、第二数码管7和第三数码管8，通过第一数码管5、第二数码管7和第三数码管8显示铁球降落时间；
上述实施例中，具体的,第一船型开关20、第二船型开关21、第三船型开关22和第四船型开关23依次安装在底座9的一侧面上，便于船型开关的操作；
上述实施例中，具体的，电磁线圈15共设置有三个，三个电磁线圈15与三个收集杯4一一对应，三个电磁线圈15可吸附三个铁球，当三个电磁线圈15去磁后三个收集杯4依次收集三个铁球；
上述实施例中，具体的，立柱11上标有刻度，且立柱11采用透明玻璃制成，通过立柱11刻度可得知升降杆10；
上述实施例中，具体的，升降杆10可在立柱11的内部移动，且升降杆10的移动范围为50-100cm，通过调节升降杆10的高度，改变顶板3与底座9的距离。
工作原理：轻触开关17采用乐清市日精电气的12×12防水型，数码管18采用方舟科技电子的三位数码管，MCU19采用STM32F100ZCT6B型，第一船型开关20、第二船型开关21、第三船型开关22和第四船型开关23均采用星坤XKB的01D1-2010019BB型，调整升降杆10在立柱11上的位置至合适的高度，之后通过定位器2和定位螺钉12将升降杆10固定，通过第一船型开关20将该装置接通电源16，此时MCU19将三个电磁线圈15通电，可把三个大小不一的铁球分别放入三个电磁线圈15中，按下第二船型开关21后，MCU19开时计时的同时将三个电磁线圈15断电，断电后的三个电磁线圈15失去磁力，三个不同大小的铁球分别落入三个收集杯4中，三个铁球分别触发收集杯4内的轻触开关17，轻触开关17将信号反馈到MCU19，MCU19截止计时，MCU19通过数码管18显示时间，取出铁球后可按下第四船型开关23将计时清零，按下第三船型开关22后三个电磁线圈15依次断电，依次完成自由落体的计时，从而实现一系列的自由落体操作。
综上所述，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种学生用高中物理自由落体实验装置，包括固定螺栓(1)、定位器(2)、顶板(3)、收集杯(4)、第一数码管(5)、支腿(6)、第二数码管(7)、第三数码管(8)、底座(9)、升降杆(10)、立柱(11)、定位螺钉(12)、螺纹孔(13)、通孔(14)、电磁线圈(15)、电源(16)、轻触开关(17)、数码管(18)、MCU(19)、第一船型开关(20)、第二船型开关(21)、第三船型开关(22)和第四船型开关(23)，其特征在于：所述固定螺栓(1)安装在顶板(3)的螺纹孔(13)上，所述定位器(2)安装在升降杆(10)上，且定位器(2)安装有定位螺钉(12)，所述顶板(3)上设置有通孔(14)，且顶板(3)的底侧设置有电磁线圈(15)，所述收集杯(4)固定在底座(9)的顶侧面上，所述第一数码管(5)、第二数码管(7)和第三数码管(8)依次安装在底座(9)的一侧面上，所述支腿(6)安装在底座(9)的底侧面上，所述立柱(11)安装在底座(9)的顶侧面上，且立柱(11)的内部安装有升降杆(10)，所述第一船型开关(20)分别与电源(16)和MCU(19)电性连接，所述MCU(19)与电磁线圈(15)、轻触开关(17)、数码管(18)、第二船型开关(21)、第三船型开关(22)和第四船型开关(23)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种学生用高中物理自由落体实验装置，其特征在于：所述收集杯(4)设置有三个，且每个收集杯(4)的内侧底部设置有轻触开关(17)。
3.根据权利要求1所述的一种学生用高中物理自由落体实验装置，其特征在于：所述数码管(18)包括第一数码管(5)、第二数码管(7)和第三数码管(8)。
4.根据权利要求1所述的一种学生用高中物理自由落体实验装置，其特征在于：所述第一船型开关(20)、第二船型开关(21)、第三船型开关(22)和第四船型开关(23)依次安装在底座(9)的一侧面上。
5.根据权利要求1所述的一种学生用高中物理自由落体实验装置，其特征在于：所述电磁线圈(15)共设置有三个，三个电磁线圈(15)与三个收集杯(4)一一对应。
6.根据权利要求1所述的一种学生用高中物理自由落体实验装置，其特征在于：所述立柱(11)上标有刻度，且立柱(11)采用透明玻璃制成。
7.根据权利要求1所述的一种学生用高中物理自由落体实验装置，其特征在于：所述升降杆(10)可在立柱(11)的内部移动，且升降杆(10)的移动范围为50-100cm。
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|---|---|---|---|---|
| CN108877422A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-11-23 | 佛山科枫文化传播有限公司 | 一种物理实验用自由落体装置 |
| CN109741663A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-05-10 | 王端晔 | 物理课用自由落体实验装置 |
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