CN214375320U - 一种竖直上抛测重力加速度的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种竖直上抛测重力加速度的装置，包括固定底座和空心管，固定底座的顶部卡合安装有空心管，空心管的顶部开设有进球口，空心管内壁的底部固定安装有弹簧，空心管的中部从上到下均依次固定安装有第一光电门和第二光电门，第一光电门与第二光电门之间的一侧固定安装有计时器，本实用新型一种竖直上抛测重力加速度的装置，空心管内的空气可以通过抽气口抽出，保证上抛球体上升与下落过程中，不受空气阻力的影响，实验条件更严密，弹簧的压缩与恢复原状，由通断电流控制，操作简便，能确保不透明球体做竖直上抛运动，不透明球体落回凹形板静止后，重复相应操作，无试验误差，实验重复性强。

Description

一种竖直上抛测重力加速度的装置

技术领域

本实用新型涉及重力加速度抛测技术领域，具体为一种竖直上抛测重力加速度的装置。

背景技术

人们常常通过单摆法和自由落体法对物品的重力加速度进行测试，在单摆法中，要求忽略细线的质量，线长与小球直径之比远大于1，视小球为质点，摆角不超过5°较为繁琐，所以人们常常采用自由落体法对小球进行重力加速度进行测试，但是随着测试的增多，人们发现自由落体测试时空气阻力对小球下落产生干扰，影响小球测量重力加速度的准确度，在对小球二次进行测试时，小球第一次落地会吸附杂质在表面，使得两次实验之间存在误差，实验结果的数值可信度低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种竖直上抛测重力加速度的装置，以解决上述背景技术中提出的随着测试的增多，人们发现自由落体测试时空气阻力对小球下落产生干扰，影响小球测量重力加速度的准确度，在对小球二次进行测试时，小球第一次落地会吸附杂质在表面，使得两次实验之间存在误差，实验结果的数值可信度低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种竖直上抛测重力加速度的装置，包括固定底座和空心管，所述固定底座的顶部卡合安装有空心管，所述空心管的顶部开设有进球口，所述空心管内壁的底部固定安装有弹簧，所述弹簧的顶部卡合安装有凹形板，所述空心管的中部从上到下均依次固定安装有第一光电门和第二光电门，所述第一光电门与第二光电门之间的一侧固定安装有计时器，所述固定底座内壁的中部固定安装有隔板，所述固定底座的内部通过隔板从上到下依次分隔为控制室和移动室，所述控制室的内部固定安装有控制器，所述固定底座的正面固定安装有开关，所述第一光电门和第二光电门均与计时器电性连接，所述计时器与控制器电性连接，所述控制器与开关电性连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述空心管一侧的底部固定安装有电池箱，所述电池箱的内部固定安装有直流蓄电池，所述直流蓄电池与弹簧电性连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述空心管正面底部的一侧通过合页铰接有拿取门，所述空心管与拿取门的连接处粘贴连接有密封条。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述空心管一侧的中部开设有抽气口，所述进球口的内部螺纹连接有密封盖。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述凹形板与弹簧连接处的两侧均固定安装有若干固定弹片，所述固定底座与空心管连接处的两侧均固定安装有固定板，两个所述固定板的顶部均螺纹连接有底脚调节螺钉。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述移动室内壁顶部的边角均固定安装有第一电动伸缩杆，四个所述第一电动伸缩杆的底部均固定安装有移动轮，所述移动室底部的边角均开设有移动口，四个所述移动口与四个第一电动伸缩杆对应设置，四个所述第一电动伸缩杆均与控制器电性连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述固定底座的两侧均开设有平衡槽，两个所述平衡槽内壁的两侧均滑动连接有滑杆，每两个相邻所述滑杆之间均固定安装有拉板，两个所述拉板的底部均固定安装有第二电动伸缩杆，两个所述第二电动伸缩杆的底部均固定安装有支撑柱，两个所述平衡槽与四个滑杆的连接处均固定安装有限位板，两个所述第二电动伸缩杆均与控制器电性连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：空心管内的空气可以通过抽气口抽出，保证上抛球体上升与下落过程中，不受空气阻力的影响，实验条件更严密，弹簧的压缩与恢复原状，由通断电流控制，操作简便，能确保不透明球体做竖直上抛运动，不透明球体落回凹形板静止后，重复相应操作，无试验误差，实验重复性强。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型空心管的结构示意图；

图3为本实用新型的凹形板结构示意图；

图4为本实用新型固定底座的结构示意图；

图5为本实用新型空心管的使用状态图。

图中：1、固定底座；2、固定板；3、电池箱；4、抽气口；5、密封盖；6、进球口；7、第一光电门；8、计时器；9、第二光电门；10、密封条；11、拿取门；12、开关；13、空心管；14、凹形板；15、直流蓄电池；16、弹簧；17、固定弹片；18、控制室；19、平衡槽；20、拉板；21、第二电动伸缩杆；22、移动口；23、移动室；24、移动轮；25、限位板；26、支撑柱；27、滑杆；28、隔板；29、控制器；30、底脚调节螺钉。

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1-5，本实用新型提供了一种竖直上抛测重力加速度的装置，包括固定底座1和空心管13，固定底座1的顶部卡合安装有空心管13，空心管13的顶部开设有进球口6，空心管13内壁的底部固定安装有弹簧16，弹簧16的顶部卡合安装有凹形板14，空心管13的中部从上到下均依次固定安装有第一光电门7和第二光电门9，第一光电门7与第二光电门9之间的一侧固定安装有计时器8，固定底座1内壁的中部固定安装有隔板28，固定底座1的内部通过隔板28从上到下依次分隔为控制室18和移动室23，控制室18的内部固定安装有控制器29，固定底座1的正面固定安装有开关12，第一光电门7和第二光电门9均与计时器8电性连接，计时器8与控制器29电性连接，控制器29与开关12电性连接。

优选的，空心管13一侧的底部固定安装有电池箱3，电池箱3的内部固定安装有直流蓄电池15，直流蓄电池15与弹簧16电性连接直流蓄电池15通过导线给弹簧16通电，调节弹簧16的高度。

优选的，空心管13正面底部的一侧通过合页铰接有拿取门11，空心管13与拿取门11的连接处粘贴连接有密封条10，使用者可以通过拿取门11拿取凹形板14上试验用的小球，密封条10的安装增加空心管13的密封性。

优选的，空心管13一侧的中部开设有抽气口4，进球口6的内部螺纹连接有密封盖5，使用者将抽气机与抽气口4连通，对空心管13内的空气进行抽取，减小试验时空气阻力对试验结果的影响。

优选的，凹形板14与弹簧16连接处的两侧均固定安装有若干固定弹片17，固定底座1与空心管13连接处的两侧均固定安装有固定板2，两个固定板2的顶部均螺纹连接有底脚调节螺钉30，使用者安装拆卸凹形板14和弹簧16方便，便于使用者擦拭凹形板14，固定弹片17的设置增加凹形板14与弹簧16连接的稳定度，通过设置底脚调节螺钉30使得空心管13与固定底座1连接稳定牢靠。

优选的，移动室23内壁顶部的边角均固定安装有第一电动伸缩杆，四个第一电动伸缩杆的底部均固定安装有移动轮24，移动室23底部的边角均开设有移动口22，四个移动口22与四个第一电动伸缩杆对应设置，四个第一电动伸缩杆均与控制器29电性连接，控制器29控制第一电动伸缩杆带动移动轮24进行上下移动，移动轮24穿过移动口22便于使用者转移固定底座1。

优选的，固定底座1的两侧均开设有平衡槽19，两个平衡槽19内壁的两侧均滑动连接有滑杆27，每两个相邻滑杆27之间均固定安装有拉板20，两个拉板20的底部均固定安装有第二电动伸缩杆21，两个第二电动伸缩杆21的底部均固定安装有支撑柱26，两个平衡槽19与四个滑杆27的连接处均固定安装有限位板25，两个第二电动伸缩杆21均与控制器29电性连接，使用拉动两个拉板20，调节拉板20的支撑位置，控制器29控制第二电动伸缩杆21上下移动，进而调节支撑柱26的支撑高度，使得固定底座1保持平稳。

具体使用时，本实用新型一种竖直上抛测重力加速度的装置，控制器29控制第一电动伸缩杆带动移动轮24进行上下移动，移动轮24穿过移动口22便于使用者转移固定底座1，使用拉动两个拉板20，调节拉板20的支撑位置，控制器29控制第二电动伸缩杆21上下移动，进而调节支撑柱26的支撑高度，使得固定底座1保持平稳，使用者通过底脚调节螺钉30使得空心管13与固定底座1连接稳定牢靠，使用者将抽气机与抽气口4连通，对空心管13内的空气进行抽取，保证上抛球体上升与下落过程中，不受空气阻力的影响，使用者用直流蓄电池15通过导线给弹簧16通电，弹簧16一圈一圈的金属丝中便流有同向电流，由于同向电流相互吸引，弹簧16圈与圈之间便会因相互吸引而靠近，弹簧16被压缩，与弹簧16上端固定在一起的凹形板14和放置在凹形板14上的不透明球体一起随弹簧16下落一定高度，将直流蓄电池15断开，弹簧16中不再有同向电流，弹簧16圈与圈之间不再相互吸引，弹簧16便将凹形板14和不透明球体竖直向上弹出，不透明球体离开凹型面后，做竖直上抛运动，控制器29控制计时器8记下不透明球经过第一光电门7和第二光电门9的时间，最后用刻度尺测出第一光电门7和第二光电门9的间隔距离H，应用以上操作和数据，便可测出重力加速度g的值。

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，所做的任何修改、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)

1.一种竖直上抛测重力加速度的装置，包括固定底座(1)和空心管(13)，其特征在于：所述固定底座(1)的顶部卡合安装有空心管(13)，所述空心管(13)的顶部开设有进球口(6)，所述空心管(13)内壁的底部固定安装有弹簧(16)，所述弹簧(16)的顶部卡合安装有凹形板(14)，所述空心管(13)的中部从上到下均依次固定安装有第一光电门(7)和第二光电门(9)，所述第一光电门(7)与第二光电门(9)之间的一侧固定安装有计时器(8)，所述固定底座(1)内壁的中部固定安装有隔板(28)，所述固定底座(1)的内部通过隔板(28)从上到下依次分隔为控制室(18)和移动室(23)，所述控制室(18)的内部固定安装有控制器(29)，所述固定底座(1)的正面固定安装有开关(12)，所述第一光电门(7)和第二光电门(9)均与计时器(8)电性连接，所述计时器(8)与控制器(29)电性连接，所述控制器(29)与开关(12)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种竖直上抛测重力加速度的装置，其特征在于：所述空心管(13)一侧的底部固定安装有电池箱(3)，所述电池箱(3)的内部固定安装有直流蓄电池(15)，所述直流蓄电池(15)与弹簧(16)电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种竖直上抛测重力加速度的装置，其特征在于：所述空心管(13)正面底部的一侧通过合页铰接有拿取门(11)，所述空心管(13)与拿取门(11)的连接处粘贴连接有密封条(10)。

4.根据权利要求1所述的一种竖直上抛测重力加速度的装置，其特征在于：所述空心管(13)一侧的中部开设有抽气口(4)，所述进球口(6)的内部螺纹连接有密封盖(5)。

5.根据权利要求1所述的一种竖直上抛测重力加速度的装置，其特征在于：所述凹形板(14)与弹簧(16)连接处的两侧均固定安装有若干固定弹片(17)，所述固定底座(1)与空心管(13)连接处的两侧均固定安装有固定板(2)，两个所述固定板(2)的顶部均螺纹连接有底脚调节螺钉(30)。

6.根据权利要求1所述的一种竖直上抛测重力加速度的装置，其特征在于：所述移动室(23)内壁顶部的边角均固定安装有第一电动伸缩杆，四个所述第一电动伸缩杆的底部均固定安装有移动轮(24)，所述移动室(23)底部的边角均开设有移动口(22)，四个所述移动口(22)与四个第一电动伸缩杆对应设置，四个所述第一电动伸缩杆均与控制器(29)电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种竖直上抛测重力加速度的装置，其特征在于：所述固定底座(1)的两侧均开设有平衡槽(19)，两个所述平衡槽(19)内壁的两侧均滑动连接有滑杆(27)，每两个相邻所述滑杆(27)之间均固定安装有拉板(20)，两个所述拉板(20)的底部均固定安装有第二电动伸缩杆(21)，两个所述第二电动伸缩杆(21)的底部均固定安装有支撑柱(26)，两个所述平衡槽(19)与四个滑杆(27)的连接处均固定安装有限位板(25)，两个所述第二电动伸缩杆(21)均与控制器(29)电性连接。

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