本實(shí)用新型屬教學(xué)器材技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種用于物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

目前的現(xiàn)有技術(shù)，如圖1所示，在學(xué)校教學(xué)中，根據(jù)牛頓運(yùn)動定律，僅受重力作用的初速為零的“自由”落體，如果它運(yùn)動的行程不很大，則其運(yùn)動方程可用下式表示：

其中s是該自由落體運(yùn)動的路程，t是通過這段路程所用的時間，若s取一系列數(shù)值，需通過實(shí)驗(yàn)分別測出對應(yīng)的時間t，雖然不難驗(yàn)證上述方程。然而在實(shí)際測量時，很難測定該自由落體開始運(yùn)動的時刻，因此這種設(shè)想難以實(shí)現(xiàn)。

如果在該自由落體從靜止開始運(yùn)動通過一段路程s0而達(dá)到落地點(diǎn)的時刻開始計時，測出它繼續(xù)自由下落通過一段路程s所用的時間t，根據(jù)公式(2)可得：

這就是初速不為零的自由落體運(yùn)動方程。其中v0是該自由落體通過A點(diǎn)時的速度。式(2)可寫作如下形式：

令y＝s/t。顯然y(t)是一個一元線性函數(shù)。若s取一系列給定值，同樣通過實(shí)驗(yàn)分別測出對應(yīng)的t值，然后作y-t實(shí)驗(yàn)曲線即可驗(yàn)證上述方程，這一設(shè)想不難實(shí)現(xiàn)。

但是在教學(xué)中根據(jù)現(xiàn)有的教學(xué)教具很難進(jìn)行形象生動的演示和計算，在計算數(shù)值時，數(shù)據(jù)也難以保障準(zhǔn)確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，需要提供一種方便教學(xué)，能形象生動的進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)演示，在實(shí)驗(yàn)中快速的調(diào)整不同高度以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速讀取，達(dá)到更快速便捷的教學(xué)演示，提高教學(xué)的效率，同時還能提高學(xué)生對物理知識的興趣。

為解決上述問題，本實(shí)用新型提供的一種用于自由落體的物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，包括設(shè)置在實(shí)驗(yàn)臺面上的若干個長度不同的支臂，每個所述支臂的固定端通過第二旋轉(zhuǎn)軸固裝在實(shí)驗(yàn)臺面?zhèn)让媲夷芤孕D(zhuǎn)軸為軸心旋轉(zhuǎn)，所述支臂的自由端通過第一轉(zhuǎn)軸與實(shí)驗(yàn)倉活動連接，所述實(shí)驗(yàn)倉內(nèi)放置實(shí)驗(yàn)球，所述實(shí)驗(yàn)倉上設(shè)有定位環(huán)，所述定位環(huán)上固定有線繩，所述線繩拽動時打開實(shí)驗(yàn)倉的倉門讓實(shí)驗(yàn)球墜落，所述線繩繞在支臂上的定滑輪上且與第二旋轉(zhuǎn)軸固定連接，所述實(shí)驗(yàn)臺面上設(shè)有與每個支臂相對應(yīng)的墜物感應(yīng)帶，所述墜物感應(yīng)帶內(nèi)設(shè)有規(guī)則排列且與計時器連接的感應(yīng)器。

優(yōu)選的技術(shù)方案，所述墜物感應(yīng)帶設(shè)置實(shí)驗(yàn)臺面上的凹槽內(nèi)。

優(yōu)選的技術(shù)方案，所述實(shí)驗(yàn)臺面與支臂相對的側(cè)面設(shè)有用于調(diào)整支臂角度的角度調(diào)整盤，所述角度調(diào)整盤的圓弧邊緣設(shè)有角度刻度，所述角度刻度的最大角度為90度。

優(yōu)選的技術(shù)方案，所述角度調(diào)整盤上設(shè)有滑槽，所述滑槽內(nèi)設(shè)有用于固定設(shè)定角度的支臂的定位桿，所述定位桿上設(shè)有緊固螺栓與滑槽進(jìn)行固定與拆卸。

優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第二旋轉(zhuǎn)軸的端部設(shè)有旋鈕，所述旋鈕為8字型。

優(yōu)選的技術(shù)方案，所述實(shí)驗(yàn)臺面的側(cè)面設(shè)有提手。

優(yōu)選的技術(shù)方案，所述實(shí)驗(yàn)臺面的上表面設(shè)有長度刻度且與支臂垂直設(shè)置。

優(yōu)選的技術(shù)方案，所述實(shí)驗(yàn)臺面上設(shè)有與真空罩連接的真空泵，所述轉(zhuǎn)鈕上連接有電機(jī)，所述電機(jī)通過電源和無線控制開關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)動與關(guān)閉。

優(yōu)選的技術(shù)方案，所述真空罩為透明材料制成。

本實(shí)用新型提供的用于自由落體的物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，結(jié)構(gòu)簡單，制作容易，能夠保證數(shù)據(jù)取得的準(zhǔn)確和快速計算出計算結(jié)果。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的立體結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本實(shí)用新型所述用于自由落體的物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)施例1主視圖；

圖3是本實(shí)用新型所述用于自由落體的物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)施例1俯視圖；

圖4是本實(shí)用新型所述用于自由落體的物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)施例2俯視圖。

附圖標(biāo)記

圖中：1—實(shí)驗(yàn)球，2—實(shí)驗(yàn)倉，3—定位環(huán)，4—第一轉(zhuǎn)軸，5—定滑輪，6—線繩，7—支臂，8—滑槽，9—螺栓，10—角度調(diào)整盤，11—轉(zhuǎn)鈕，12—第二轉(zhuǎn)軸，13—實(shí)驗(yàn)臺面，14—計時器，15—角度刻度，16—定位桿，17—凹槽，18—墜物感應(yīng)帶，19—提手，20—長度刻度，21—真空泵，22—真空罩，23—電機(jī)，24—電源和無線控制開關(guān)。

具體實(shí)施方式

下文參照附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

如圖2至3所示，本實(shí)用新型提供的一種用于自由落體的物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，包括設(shè)置在實(shí)驗(yàn)臺面13上的若干個長度不同的支臂7，本實(shí)施例中，支臂7為5個，長度分別為1米、0.9米、0.8米、0.6米和0.4米，每個所述支臂7的固定端通過第二旋轉(zhuǎn)軸12固裝在實(shí)驗(yàn)臺面13側(cè)面且能以旋轉(zhuǎn)軸12為軸心旋轉(zhuǎn)，所述支臂7的自由端通過第一轉(zhuǎn)軸4與實(shí)驗(yàn)倉2活動連接，所述實(shí)驗(yàn)倉2內(nèi)放置實(shí)驗(yàn)球1，所述實(shí)驗(yàn)倉2上設(shè)有定位環(huán)3，所述定位環(huán)3上固定有線繩6，所述線繩6拽動時同時打開每個支臂7上的實(shí)驗(yàn)倉2的倉門讓實(shí)驗(yàn)球1墜落，每個實(shí)驗(yàn)球1同時從不同高度的實(shí)驗(yàn)倉2墜落到感應(yīng)帶18上，所述線繩6繞在支臂7上的定滑輪5上且與第二旋轉(zhuǎn)軸12固定連接，所述實(shí)驗(yàn)臺面13上設(shè)有與每個支臂7相對應(yīng)的墜物感應(yīng)帶18，所述墜物感應(yīng)帶18內(nèi)設(shè)有規(guī)則排列且與計時器14連接的感應(yīng)器，感應(yīng)器分別將墜落的時間通過計時器14記下并顯示所有試驗(yàn)球1墜落所用的時間。所述墜物感應(yīng)帶18設(shè)置實(shí)驗(yàn)臺面13上的凹槽17內(nèi)，所述實(shí)驗(yàn)臺面13與支臂7相對的側(cè)面設(shè)有用于調(diào)整支臂7角度的角度調(diào)整盤10，所述角度調(diào)整盤10的圓弧邊緣設(shè)有角度刻度15，所述角度刻度15的最大角度為90度，所述角度調(diào)整盤10上設(shè)有滑槽8，根據(jù)設(shè)置支臂7與試驗(yàn)臺面13的角度，如30度、45度或60度時，根據(jù)勾股定理計算出每個支臂7到試驗(yàn)臺面的高度，所述滑槽8內(nèi)設(shè)有用于固定設(shè)定角度的支臂7的定位桿16，所述定位桿16上設(shè)有緊固螺栓9與滑槽8進(jìn)行固定與拆卸，用來固定設(shè)置角度不發(fā)生變化。所述第二旋轉(zhuǎn)軸12的端部設(shè)有旋鈕11，所述旋鈕11為8字型，所述實(shí)驗(yàn)臺面13的側(cè)面設(shè)有提手19，方便攜帶和變換位置，所述實(shí)驗(yàn)臺面13的上表面設(shè)有長度刻度且與支臂7垂直設(shè)置，根據(jù)得到的所用的時間、高度數(shù)據(jù)，用公式(1)

對自由落體運(yùn)動進(jìn)行計算。

實(shí)施例2

本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)行了進(jìn)一步改進(jìn)，區(qū)別在于，本實(shí)用新型提供的一種用于自由落體的物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其中所述實(shí)驗(yàn)臺面13上設(shè)有與真空罩22連接的真空泵，在教學(xué)中能實(shí)現(xiàn)真空下的自由落體實(shí)驗(yàn)，所述轉(zhuǎn)鈕11上連接有電機(jī)23，所述電機(jī)23通過電源和無線控制開關(guān)24進(jìn)行轉(zhuǎn)動與關(guān)閉，所述真空罩22為透明材料制成，用來更方便觀測實(shí)驗(yàn)過程和讀取數(shù)據(jù)。

上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型優(yōu)選的具體實(shí)施方式和實(shí)施例作了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式和實(shí)施例，在本領(lǐng)域技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下作出各種變化。