本實(shí)用新型涉及一種物理實(shí)驗(yàn)裝置,具體涉及一種重力加速度測(cè)試物理實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù):
重力加速度g是高中物理中一個(gè)非常重要的概念,其物理內(nèi)涵也很豐富,重力加速度測(cè)試實(shí)驗(yàn)也是高中生必做的物理實(shí)驗(yàn)之一。目前,重力加速度常用的測(cè)試方法為單擺測(cè)試法和落球法,采用單擺測(cè)試法進(jìn)行測(cè)試時(shí),需要一個(gè)人記錄時(shí)間一個(gè)人記錄全振動(dòng)的次數(shù),操作比較復(fù)雜,而且兩個(gè)人記錄單擺的全振動(dòng)次數(shù)和單擺時(shí)間非常容易出現(xiàn)很大的誤差,需要進(jìn)行多次重復(fù)操作,嚴(yán)重影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度;落球法測(cè)重力加速度,原理簡(jiǎn)單、比較直觀,有助于學(xué)生的理解,但是采用這種方法測(cè)試時(shí),重力球下落的時(shí)間比較短,計(jì)時(shí)與落地時(shí)間會(huì)造成一定的誤差嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枺?01520164332.3公開(kāi)了重力加速度實(shí)驗(yàn)教具,通過(guò)在上密封塞設(shè)置與抽空裝置相適應(yīng)的抽真空管,并且在上下密封塞均設(shè)置電磁鐵用以吸附下落球,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)將控制電路打開(kāi),超聲波測(cè)距儀和第一、第二電磁鐵,吸附下落球,但是在使用時(shí)需要尋找水平臺(tái)面,或者利用其它輔助手段進(jìn)行調(diào)整裝置處于水平位置,同時(shí),該裝置只能從同一高度進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試過(guò)程較為單一。所以,可以從不同高度落下,方便調(diào)整水平位置的重力加速度測(cè)試裝置成為目前研究的一個(gè)重點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種重力加速度物理實(shí)驗(yàn)裝置,以解決現(xiàn)有裝置只能從同一高度進(jìn)行測(cè)試重力加速度的問(wèn)題。
本實(shí)用新型提供的一種重力加速度測(cè)試物理實(shí)驗(yàn)裝置,包括測(cè)試平臺(tái),所述測(cè)試平臺(tái)表面依次設(shè)置水平尺、透明真空筒和抽氣泵,所述透明真空筒設(shè)置高度刻度,所述透明真空筒采用氣管連接抽氣泵,所述測(cè)試平臺(tái)底部設(shè)置四個(gè)調(diào)節(jié)螺栓,所述透明真空筒底部設(shè)置硬質(zhì)橡膠墊,所述硬質(zhì)橡膠墊內(nèi)部設(shè)置壓力傳感器,所述透明真空筒上部設(shè)置電動(dòng)伸縮桿,所述電動(dòng)伸縮桿連接伸縮桿控制裝置,所述電動(dòng)伸縮桿頂部設(shè)置電磁鐵,所述電磁鐵設(shè)置鐵球,所述電磁鐵連接連接電磁鐵開(kāi)關(guān),所述電磁鐵開(kāi)關(guān)連接處理器,所述壓力傳感器連接處理器,所述處理器連接電源開(kāi)關(guān),所述電源開(kāi)關(guān)連接電池,所述抽氣泵連接電池,所述處理器連接計(jì)時(shí)器,所述處理器、電源開(kāi)關(guān)、電池和計(jì)時(shí)器設(shè)置在控制盒內(nèi)。
進(jìn)一步的,所述電磁鐵表面開(kāi)有弧形凹槽。
進(jìn)一步的,所述透明真空筒底端與測(cè)試平臺(tái)之間采用密封膠進(jìn)行密封。
進(jìn)一步的,所述透明真空筒頂部與伸縮桿控制裝置之間采用密封膠進(jìn)行密封。
進(jìn)一步的,所述調(diào)節(jié)螺栓均勻的設(shè)置在測(cè)試平臺(tái)底部的四個(gè)角。
本實(shí)用新型的有益效果是:
(1)本實(shí)用新型提供的重力加速度測(cè)試物理實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),先將電源開(kāi)關(guān)打開(kāi),鐵球吸附在電磁鐵上,然后進(jìn)行抽真空,使測(cè)試環(huán)境處于真空狀態(tài),避免空氣阻力對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生影響,然后關(guān)閉電磁鐵開(kāi)關(guān),鐵球自由下落,同時(shí)計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì),當(dāng)鐵球到達(dá)底端時(shí),壓力傳感器接收信號(hào),將信號(hào)傳遞給處理器,處理器控制計(jì)時(shí)器停止,最后根據(jù)時(shí)間和鐵球下落的高度很容易的將重力加速度計(jì)算出。
(2)本實(shí)用新型提供的重力加速度測(cè)試物理實(shí)驗(yàn)裝置,通過(guò)設(shè)置在測(cè)試平臺(tái)底部的四個(gè)調(diào)節(jié)螺栓,可以方便調(diào)節(jié)本裝置的水平位置,避免了現(xiàn)有測(cè)試設(shè)備或裝置調(diào)節(jié)水平狀態(tài)較為麻煩的問(wèn)題;同時(shí),鐵球的離硬質(zhì)橡膠墊的高度可通過(guò)電動(dòng)伸縮桿進(jìn)行調(diào)節(jié),利于同學(xué)進(jìn)行不同高度的鐵球自由落體實(shí)驗(yàn),加深同學(xué)對(duì)重力加速度的進(jìn)一步理解;此外,透明真空筒方便同學(xué)觀察鐵球的運(yùn)動(dòng)軌跡,對(duì)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的各種問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行糾正,真空筒上設(shè)置的高度刻度可以使同學(xué)直觀的測(cè)出鐵球下落的高度,避免采用輔助測(cè)量工具的麻煩。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型一種重力加速度測(cè)試物理實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖標(biāo)示1、測(cè)試平臺(tái);2、水平尺;3、透明真空筒;4、抽氣泵;5、調(diào)節(jié)螺栓;6、硬質(zhì)橡膠墊;7、壓力傳感器;8、電動(dòng)伸縮桿;9、伸縮桿控制裝置;10、電磁鐵;11、鐵球;12、處理器;13、電源開(kāi)關(guān);14、電池;15、計(jì)時(shí)器;16、電磁鐵開(kāi)關(guān);17、控制盒。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述,所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型,并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
如圖1所示,一種重力加速度測(cè)試物理實(shí)驗(yàn)裝置,包括測(cè)試平臺(tái)1,所述測(cè)試平臺(tái)1表面依次設(shè)置水平尺2、透明真空筒3和抽氣泵4,所述透明真空筒3設(shè)置高度刻度,所述透明真空筒3采用氣管連接抽氣泵4,所述測(cè)試平臺(tái)1底部設(shè)置四個(gè)調(diào)節(jié)螺栓5,所述透明真空筒3底部設(shè)置硬質(zhì)橡膠墊6,所述硬質(zhì)橡膠墊6內(nèi)部設(shè)置壓力傳感器7,所述透明真空筒3上部設(shè)置電動(dòng)伸縮桿8,所述電動(dòng)伸縮桿8連接伸縮桿控制裝置9,所述電動(dòng)伸縮桿8頂部設(shè)置電磁鐵10,所述電磁鐵10設(shè)置鐵球11,所述電磁鐵10連接連接電磁鐵開(kāi)關(guān)16,所述電磁鐵開(kāi)關(guān)16連接處理器12,所述壓力傳感器7連接處理器12,所述處理器12連接電源開(kāi)關(guān)13,所述電源開(kāi)關(guān)13連接電池14,所述抽氣泵4連接電池14,所述處理器12連接計(jì)時(shí)器15,所述處理器12、電源開(kāi)關(guān)13、電池14和計(jì)時(shí)器15設(shè)置在控制盒17內(nèi)。
進(jìn)一步的,所述電磁鐵10表面開(kāi)有弧形凹槽。
進(jìn)一步的,所述透明真空筒3底端與測(cè)試平臺(tái)1之間采用密封膠進(jìn)行密封。
進(jìn)一步的,所述透明真空筒3頂部與伸縮桿控制裝置9之間采用密封膠進(jìn)行密封。
進(jìn)一步的,所述調(diào)節(jié)螺栓5均勻的設(shè)置在測(cè)試平臺(tái)1底部的四個(gè)角。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。