專利名稱：自由落體等時位移演示儀的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種自由落體等時位移演示儀，是演示自由落體規(guī)律的裝置。
目前，自由落體的演示裝置常見的有斜槽軌道裝置(附電光計時器)、打點計時器等幾種，雖能定量演示，但系統(tǒng)誤差較大、操作調整不方便、不夠直接、不便觀察、可見度較小、費時等不足。用頻閃照像雖然能得到滿意效果，但目前在國內中學實驗室尚屬罕見，用此裝置亦存在不便觀察、可見度小、不直觀、過程較繁等缺點，且造價高，一般學校不敢問津。其它一些裝置只能定性演示，且較粗糙，難以得到滿意結果。
本實用新型的目的，在于提供一種能定性定量演示自由落體運動規(guī)律、系統(tǒng)誤差小、可見度高、操作調整簡便、省時、直觀、明顯、工作可靠的等時位移演示儀。
本實用新型的解決方案是這樣的支架部份有一內凹的槽，磁鐵6、鐵球5安裝在該槽的頂端，鐵球5可在槽內自由下落，在槽的一個側面安裝有若干個聚光源4、另一側面相對位置裝有若干個光敏管9和指示燈10。光敏管9和指示燈10的工作是由控制電路控制，當光敏管9受光照射時指示燈10不發(fā)光，若擋住某一聚光燈4、相對應的光敏管9接收到信號(無光照射)時，即刻觸發(fā)電路中的可控硅管導通，對應的指示燈10點亮?？刂齐娐分饕禽敵鲋芷谛悦}沖電信號，以控制光敏管9和指示燈10的工作，同時控制電磁鐵釋放小球與開始計時同步，演示時，先將小鐵球5吸于電磁鐵6的下端，待小鐵球5穩(wěn)定后，接通控制電路，小鐵球5立即開始下落，同時，脈沖電路開始計時。電子脈沖信號是周期性的，第一個脈沖與小鐵球5開始下落同步，第二個脈沖與小鐵球5下落到某一位置(高度)時，對應照射光敏管9的光被鐵球5遮擋，光敏管9接收到無光照射的信號，即刻觸發(fā)對應的指示燈10發(fā)亮，而未被遮擋的光敏管9所對應的指示燈10不發(fā)亮。同理，第三、第四……個脈沖又可觸發(fā)鐵球5下落到相應位置所對應的指示燈10發(fā)亮，這樣，即可連續(xù)記錄下小鐵球5經歷第一、第二……個相等時間間隔內的位移，或者不同時刻的位置，重復上述實驗若干次，得到同樣的結果。最后，從安裝在槽邊的直尺上讀出每相鄰兩個發(fā)光指示燈之間的距離，可得位移比135……和149……，或者，連續(xù)相等時間間隔內的位移差相等，即△S1〓△S2〓S3……。這樣，就可種用此裝置直觀明顯可靠地顯示出自由落體運動規(guī)律－－初速度為零的勻加速直線運動。
本實用新型的優(yōu)點是可定性定量地演示自由落體運動規(guī)律，系統(tǒng)誤差小，操作簡便，直觀、明顯、可見度大、工作可靠、節(jié)省時間。
本實用新型的實施例如附圖所示附


圖1是結構示意圖。
附圖2是A－A剖視圖。
本實用新型包括有支架部分、電磁鐵6、鐵球5、電珠4、光敏管9、支架部分有一內凹的槽、電磁鐵6、鐵球5安裝在該槽的頂端，該槽的一個側面安裝有若干個光敏管9及對應的指示燈10，直尺2安裝在槽的一邊。本實施例中，支架部分是由立柱(3，8，15)，橫梁7構成的框架，立柱(3，8)之間形成內凹的槽。在立柱3的一面安裝若干個聚光源4，在立柱8的一面安裝有若干個光敏管9和對應的指示燈10，光敏管9和指示燈10是裝在支架11上，用螺栓12固定在滑板13上，滑板13是卡在立柱(8，15)之間，由螺栓(12，14)固定在適當位置。在立柱3的正面裝有自由轉動的蓋板1、蓋板1用活頁19連接，立柱15的正面裝有可自由轉動的蓋板，蓋板16上開有槽17，槽17剛好使指示燈10露出。直尺2是安裝在蓋板1上。
本實施例中，控制電路周期的發(fā)出電脈沖以控制電磁鐵6、光敏管9及指示燈10的工作，在鐵球5下落過程中，連續(xù)的周期電脈沖控制指示燈10發(fā)亮，以記憶住每相隔一個周期鐵球的位置。
本實施例中，聚光源4是采用聚光電珠。
權利要求1.一種自由落體等時位移演示儀，包括的支架部份、磁鐵6、鐵球5、電珠4、光敏管9、其特征在于支架部份有一內凹的槽，磁鐵6、鐵球5安裝在該槽的頂端，該槽的一個側面安裝有若干個電珠4，另一側面相對位置裝有若干個光敏管和指示燈10，直尺2安裝在槽內的一邊。
2.根據權利要求1所述的自由落體等時位移演示儀，其特征在于光敏管9、指示燈10是用螺栓固定在滑板13上，滑板13卡在支架部份上并可視需要滑動調整。
3.根據權利要求2所述的自由落體等時位移演示儀，其特征在于支架部份是指由立柱(3，8，15)橫梁7構成的框架，立柱3、8之間形成內凹的槽。
4.根據權利要求3所述的自由落體等時位移演示儀，其特征在于在立柱3的正面裝有可自由轉動的蓋板1；在立柱15的正面裝有可自由轉動的蓋板16，在蓋板16上開有槽17，槽17剛好使指示燈10露出。
5.根據權利要求1或4所述的自由落體等時位移演示儀，其特征在于直尺2是安在蓋板1上。
專利摘要一種自由落體等時位移演示儀，是用電磁鐵6將鐵球5吸在支架部分凹槽的頂端，在凹槽的一個側面安裝有若干個聚光源4，另一個側面相對位置安裝有若干個光敏管9和指示燈10。由周期電脈沖信號控制鐵球的下落和檢測電路(由光敏管、指示燈、可控硅、三極管等元件組成)工作。該演示儀的特點是能定性定量地演示自由落體運動規(guī)律，系統(tǒng)誤差小、操作調整簡便、演示直觀、現(xiàn)象明顯、可見度大、節(jié)省演示時間、工作可靠。
文檔編號G09B23/00GK2078474SQ9022531
公開日1991年6月5日 申請日期1990年11月27日 優(yōu)先權日1990年11月27日
發(fā)明者韋民仁, 李瑤華, 肖紅, 萬成林, 龐四平 申請人:廣西桂林市中山中學