專利名稱:測(cè)重力加速度儀的制作方法
本實(shí)用新型屬于測(cè)重力加速度儀器的改進(jìn)。
已有的測(cè)重力加速度儀器，例如光電計(jì)時(shí)器測(cè)重力加速度儀，計(jì)時(shí)精度高，物理過程清晰，但此儀器很貴，每套價(jià)值700－900元。日本島津理化器械雜志(82年)介紹的磁帶式落體實(shí)驗(yàn)器，是將稱砣帶著經(jīng)過Fe3O4粉末處理后的磁帶通過交流電磁場(chǎng)，用磁帶上出現(xiàn)的條紋記時(shí)。這種實(shí)驗(yàn)器雖然比光電計(jì)時(shí)器便宜了一些，每臺(tái)52，000日元，折合人民幣約520元。但又出現(xiàn)了原理不夠清晰、磁帶摩擦阻力大、計(jì)時(shí)誤差也較大的問題。而且上述儀器，我國(guó)一般的中學(xué)都買不起。
本實(shí)用新型的目的是提供一種原理清晰、造價(jià)較低的測(cè)重力加速度儀。
本實(shí)用新型是在上述已有儀器的基礎(chǔ)上作了改進(jìn)，利用微弱市電用粉末圖計(jì)時(shí)。粉末圖計(jì)時(shí)器是由涂墨的金屬板(4)和升華硫粉末(5)組成，小球(3)作自由落體運(yùn)動(dòng)用電磁鐵(2)控制。本實(shí)用新型的要點(diǎn)在于要使小球(3)作自由落體運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間，恰是粉末圖計(jì)時(shí)器上出現(xiàn)微弱的50Hz交流電的時(shí)間。在粉末圖計(jì)時(shí)器的左下方，可裝一船形按鈕開關(guān)(K1)；在固定立柱(8)的底座(10)上小球(3)落地處，可裝一碰撞開關(guān)(K2)；在碰撞開關(guān)(K2)的外圍，可設(shè)置一無(wú)底盒(13)，防止小球(3)落地后亂滾。
本實(shí)用新型所說(shuō)的碰撞開關(guān)(K2)，可以用一般的微動(dòng)開關(guān)改制而成。將普通微動(dòng)開關(guān)固定在一塊塑料底板上，在微動(dòng)開關(guān)上安裝一杠桿式按扣。將碰撞開關(guān)(K2)G處按下，按扣扣住，微動(dòng)開關(guān)的長(zhǎng)開觸點(diǎn)e、d接通；當(dāng)小球(3)落地后砸在碰撞開關(guān)(K2)的H處，微動(dòng)開關(guān)的長(zhǎng)開觸點(diǎn)e、d斷開，長(zhǎng)閉觸點(diǎn)e、f接通。
本實(shí)用新型是將船形按鈕開關(guān)(K1)的觸點(diǎn)C分別與微弱市電(低壓電源外殼)及碰撞開關(guān)(K2)的觸點(diǎn)e相接，按鈕開關(guān)(K1)的觸點(diǎn)a與4V直流電源(1)連接并接地，觸點(diǎn)b與電磁鐵(2)相連，電磁鐵(2)另一端與4V直流電源(1)連接。碰撞開關(guān)(K2)的觸點(diǎn)d與涂墨金屬板(4)相連，觸點(diǎn)f接地。接通直流4V電源，按下船形按鈕開關(guān)(K1)的A處，觸點(diǎn)C與a、b相通，電磁鐵(2)回路中有電流通過，將小球(3)吸??；按下碰撞開關(guān)(K2)的G處，其觸點(diǎn)e、d相通。在金屬板(4)上撒上升華硫粉末(5)，用毛刷刷飾均勻，將右手大拇指與食指呈八字形，讓食指在金屬板(4)上抹動(dòng)，大拇指隨食指運(yùn)動(dòng)的過程按下船形按鈕開關(guān)(K1)的B處，按鈕開關(guān)(K1)的觸點(diǎn)C與a、b斷開，電磁鐵(2)失磁，小球(3)開始作自由落體運(yùn)動(dòng)；同時(shí)按鈕開關(guān)(K1)的觸點(diǎn)C與地?cái)嚅_，金屬板(4)上有微弱交變電壓。因食指在金屬板(4)上抹動(dòng)，產(chǎn)生明顯的明暗粉末條紋。小球(3)落地時(shí)砸在碰撞開關(guān)(K2)的H處，其觸點(diǎn)e、d斷開，金屬板(4)上微弱交變電壓被切斷，這時(shí)，雖然手指還在金屬板(4)上抹動(dòng)，但不產(chǎn)生粉末條紋。數(shù)出金屬板(4)上明暗粉末條紋總數(shù)n，n×0.01秒，便是小球(3)下落高度h所需時(shí)間t，根據(jù)公式g＝2h／t2即得重力加速度g之值。
本實(shí)用新型所說(shuō)的粉末圖計(jì)時(shí)器的材料，可以用涂墨的金屬板，最好選用經(jīng)陽(yáng)極氧化處理后染黑的鋁板，它可以固定在一塊木板上。所說(shuō)的粉末圖計(jì)時(shí)器可以與落球裝置分開裝置，也可以安裝在固定立柱(8)的底座(10)上，使其成為一個(gè)整體。電磁鐵(2)鐵芯最好選用鐵氧體材料，下落物體可以用鋼球，最好選用擰有木螺釘?shù)哪举|(zhì)球。防止小球(3)落地后亂滾的無(wú)底盒(13)，可用塑料制成。
本實(shí)用新型與已有儀器相比具有原理清晰、無(wú)磁帶摩擦阻力、測(cè)量精度高、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)，為廣大中學(xué)及中等技術(shù)學(xué)校提供了一種理想的實(shí)驗(yàn)及演示儀器。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，操作方便，直觀性強(qiáng)，不需調(diào)試，重復(fù)性好。
附圖1為原理圖，圖中(1)為4－6V直流電源、(2)為電磁鐵、(3)為小球、(K1)為船形按鈕開關(guān)、(K2)為碰撞開關(guān)、(4)為涂墨金屬板、(5)為升華硫粉末。
附圖2為該實(shí)用新型的裝置示意圖，圖中的電磁鐵(2)被固定在帶有微調(diào)和指針的支架(6)上，(3)為小球。所說(shuō)的支架(6)用螺釘(7)固定在立柱(8)上，立柱(8)用螺帽(9)固定在底座(10)上，底座(10)上設(shè)有三個(gè)調(diào)水平螺釘(12)，碰撞開關(guān)(K2)固定在底座(10)上。涂墨金屬板(4)和船形按鈕開關(guān)(K1)固定在木板(11)上，無(wú)底小盒(13)罩在碰撞開關(guān)(K2)上。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)重力加速度的儀器，它是由計(jì)時(shí)器、直流電源(1)和落球裝置組成，其特征在于它有一個(gè)由涂墨金屬板(4)和升華硫粉末(5)組成的粉末圖計(jì)時(shí)器，有電磁鐵(2)、小球(3)、帶微調(diào)和指針的支架(6)、螺釘(7)、立柱(8)、螺帽(9)、底座(10)、木板(11)、無(wú)底小盒(13)、船形按鈕開關(guān)(K1)、碰撞開關(guān)(K2)及三個(gè)調(diào)水平螺釘(12)。小球(3)作自由落體運(yùn)動(dòng)用電磁鐵(2)控制。電磁鐵(2)固定在帶微調(diào)和指針的支架(6)上，所說(shuō)的支架(6)用螺釘(7)固定在立柱(8)上，立柱(8)用螺帽(9)固定在底座(10)上，三個(gè)調(diào)水平螺釘(12)裝在底座(10)上，在底座(10)上小球(3)落地處裝著碰撞開關(guān)(K2)，無(wú)底小盒(13)罩在碰撞開關(guān)(K2)上。涂墨金屬板(4)和船形按鈕開關(guān)(K1)固定在木板(11)上，船形按鈕開關(guān)(K1)位于涂墨金屬板(4)的左下方。將船形按鈕開關(guān)(K1)的觸點(diǎn)C分別與直流電源(1)外殼及碰撞開關(guān)(K2)的觸點(diǎn)e相接，按鈕開關(guān)(K1)的觸點(diǎn)a與4V直流電源(1)連接并接地，觸點(diǎn)b與電磁鐵(2)相連，電磁鐵(2)另一端與4V直流電源(1)連接。碰撞開關(guān)(K2)的觸點(diǎn)d與涂墨金屬板(4)相連，觸點(diǎn)f接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所說(shuō)的測(cè)重力加速度的儀器，其特征在于所說(shuō)的涂墨金屬板(4)最好選用經(jīng)陽(yáng)極氧化處理后染黑的鋁板。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所說(shuō)的測(cè)重力加速度的儀器，其特征在于電磁鐵(2)鐵芯采用鐵氧體材料，小球(3)可以用鋼球，也可采用擰有木螺釘?shù)男∧厩颉?br>專利摘要
測(cè)重力加速度儀，屬于物理實(shí)驗(yàn)儀器領(lǐng)域。它是利用微弱50Hz市電用粉末圖計(jì)時(shí)，其計(jì)時(shí)器材料用經(jīng)過陽(yáng)極氧化處理后染黑的鋁板和升華硫粉末。所說(shuō)的粉末圖計(jì)時(shí)器固定在一塊木板上，其左下方設(shè)有一個(gè)船形按鈕開關(guān)。小球作自由落體運(yùn)動(dòng)是用電磁鐵控制，在固定電磁鐵裝置的底座上小球落地處，設(shè)有一個(gè)碰撞開關(guān)，小球作自由落體運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間，恰是粉末圖計(jì)時(shí)器上出現(xiàn)微弱50Hz交流電的時(shí)間。它可作為教學(xué)演示和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的儀器。
文檔編號(hào)G01V7/00GK85201071SQ85201071
公開日1986年2月5日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者張長(zhǎng)庚 申請(qǐng)人:陜西師范大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan