本發(fā)明涉及教學(xué)儀器技術(shù)領(lǐng)域,具體講是一種運動頻閃觀測儀。
背景技術(shù):
研究物體自由落體運動、平拋運動、斜拋運動、彈性碰撞過程、驗證機(jī)械能守恒等實驗的規(guī)律,既要描繪物體運動軌跡,又要求出相關(guān)物理量(如g、v0等)?,F(xiàn)有技術(shù)的運動頻閃觀測儀在使用時往往存在以下問題:需要用外接的大功率頻閃光源來對運動體進(jìn)行照亮,設(shè)備占地方且成本高;無法在同一臺設(shè)備里完成自由落體運動、平拋運動、斜拋運動、碰撞過程、勻加速現(xiàn)象等實驗操作,使用不夠靈活方便。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本發(fā)明的目的在于:提供一種運動頻閃觀測儀,使用靈活方便。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:運動頻閃觀測儀,包括箱體和設(shè)置在箱體頂端的控制箱,控制箱的一側(cè)設(shè)有電源接口,箱體的前側(cè)設(shè)有USB接口,所述箱體具有一帶開口的容置槽,且箱體內(nèi)側(cè)設(shè)有一刻度板,所述箱體頂端左側(cè)內(nèi)壁上設(shè)有一平拋碰撞實驗裝置;所述平拋碰撞實驗裝置的下方設(shè)有固定在箱體頂端左側(cè)內(nèi)壁上的勻加速實驗裝置;所述勻加速實驗裝置的下方設(shè)有固定在箱體內(nèi)側(cè)的斜拋發(fā)射裝置;所述刻度板的頂端中間位置處設(shè)有自由落體實驗裝置;所述箱體的前端兩側(cè)分別設(shè)有一定位板,定位板上從上至下均布有多個頻閃燈。
進(jìn)一步地,所述平拋碰撞實驗裝置包括一平拋碰撞軌道,平拋碰撞軌道的左端高于右端,且平拋碰撞軌道的左端與箱體頂端左側(cè)內(nèi)壁固定,且平拋碰撞軌道的左端頂部設(shè)有一平拋碰撞電磁鐵,所述平拋碰撞軌道的右端設(shè)有一支架,支架的頂端設(shè)有一擱置平臺。
進(jìn)一步地,所述勻加速實驗裝置包括一勻加速軌道,所述勻加速軌道的兩端分別與箱體頂端兩側(cè)內(nèi)壁固定,且勻加速軌道的左端高于右端,所述勻加速軌道的左端頂部設(shè)有一勻加速電磁鐵。
進(jìn)一步地,所述自由落體實驗裝置包括固定在刻度板頂端中間位置處的固定臺,固定臺上設(shè)有自由落體電磁鐵。
進(jìn)一步地,所述頻閃燈頻率可調(diào)的LED燈。
應(yīng)用本發(fā)明所提供的運動頻閃觀測儀,其有益效果是:能夠?qū)崿F(xiàn)平拋碰撞實驗裝置可以實現(xiàn)平拋和碰撞運動實驗,勻加速實驗裝置可以實現(xiàn)均加速運動實驗,斜拋發(fā)射裝置可以實現(xiàn)斜拋運動實驗,自由落體實驗裝置可以實現(xiàn)自由落體運動實驗,使用靈活方便。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的主視示意圖。
圖中所示:1-箱體,2-控制箱,3-電源接口,4-USB接口,5-容置槽,6-刻度板,7-平拋碰撞實驗裝置,71-平拋碰撞軌道,72-平拋碰撞電磁鐵,73-支架,74-擱置平臺,8-勻加速實驗裝置,81-勻加速軌道,82-勻加速電磁鐵,9-斜拋發(fā)射裝置,10-自由落體實驗裝置,101-固定臺,102-自由落體電磁鐵,11-定位板,12-頻閃燈,13-頻率顯示屏。
具體實施方式
為比較直觀、完整地理解本發(fā)明的技術(shù)方案,現(xiàn)就結(jié)合本發(fā)明附圖進(jìn)行非限制性的特征說明如下:
如圖1和圖2所示,運動頻閃觀測儀,包括箱體1和設(shè)置在箱體1頂端的控制箱2,控制箱2的一側(cè)設(shè)有電源接口3,箱體1的前側(cè)設(shè)有USB接口4,箱體1具有一帶開口的容置槽5,且箱體1內(nèi)側(cè)設(shè)有一刻度板6,箱體1頂端左側(cè)內(nèi)壁上設(shè)有一平拋碰撞實驗裝置7;平拋碰撞實驗裝置7的下方設(shè)有固定在箱體1頂端左側(cè)內(nèi)壁上的勻加速實驗裝置8;勻加速實驗裝置8的下方設(shè)有固定在箱體1內(nèi)側(cè)的斜拋發(fā)射裝置9;刻度板6的頂端中間位置處設(shè)有自由落體實驗裝置10;箱體1的前端兩側(cè)分別設(shè)有一定位板11,定位板11上從上至下均布有多個頻閃燈12。
平拋碰撞實驗裝置7包括一平拋碰撞軌道71,平拋碰撞軌道71的左端高于右端,且平拋碰撞軌道71的左端與箱體1頂端左側(cè)內(nèi)壁固定,且平拋碰撞軌道71的左端頂部設(shè)有一平拋碰撞電磁鐵72,平拋碰撞軌道71的右端設(shè)有一支架73,支架73的頂端設(shè)有一擱置平臺74。勻加速實驗裝置8包括一勻加速軌道81,勻加速軌道81的兩端分別與箱體1頂端兩側(cè)內(nèi)壁固定,且勻加速軌道81的左端高于右端,勻加速軌道81的左端頂部設(shè)有一勻加速電磁鐵82。自由落體實驗裝置10包括固定在刻度板6頂端中間位置處的固定臺101,固定臺101上設(shè)有自由落體電磁鐵102。
控制箱2與平拋碰撞電磁鐵72、勻加速電磁鐵82、自由落體電磁鐵102、斜拋發(fā)射裝置9電連接,實驗運動體采用鋼球,通過電流的通斷來控制平拋碰撞電磁鐵72、勻加速電磁鐵82、自由落體電磁鐵102釋放鋼球,以及控制斜拋發(fā)射裝置9發(fā)射鋼球。
當(dāng)需要做碰撞運動實驗時,先在擱置平臺74上放一鋼球,然后平拋碰撞電磁鐵72吸附一鋼球,切斷平拋碰撞電磁鐵72的電流后,鋼球下落并碰撞另一鋼球;
當(dāng)需要做平拋運動實驗時,不在擱置平臺74上放鋼球,平拋碰撞電磁鐵72吸附一鋼球,切斷平拋碰撞電磁鐵72的電流后鋼球落下并做頻拋運動;
當(dāng)需要做斜拋發(fā)射裝置9時,斜拋發(fā)射裝置9工作將裝在斜拋發(fā)射裝置9上的鋼球發(fā)射出去;
當(dāng)需要做自由落體運動時,用自由落體電磁鐵102吸附一鋼球,切斷自由落體電磁鐵102的電流后鋼球做自由落體運動;
頻閃燈12頻率可調(diào)的LED燈。優(yōu)選地,頻閃燈12頻率的頻率范圍為0.1-99999.9Hz。機(jī)箱前側(cè)設(shè)有頻率顯示屏13。
本發(fā)明所提供的運動頻閃觀測儀,使用時,用USB接口4連接電腦,在運動頻閃觀測儀前方放一個攝像機(jī),用攝像機(jī)拍攝運動物體的運動過程,然后將攝像機(jī)排到的錄像導(dǎo)入電腦,將數(shù)據(jù)打點生成軌跡,能夠?qū)崿F(xiàn)平拋碰撞實驗裝置7可以實現(xiàn)平拋和碰撞運動實驗,勻加速實驗裝置8可以實現(xiàn)均加速運動實驗,斜拋發(fā)射裝置9可以實現(xiàn)斜拋運動實驗,自由落體實驗裝置10可以實現(xiàn)自由落體運動實驗,使用靈活方便。
當(dāng)然,以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,非因此即局限本發(fā)明的專利范圍,凡運用本發(fā)明說明書及圖式內(nèi)容所為之簡易修飾及等效結(jié)構(gòu)變化,均應(yīng)同理包含于本發(fā)明的專利保護(hù)范圍之內(nèi)。