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一种自由落体运动实验装置

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成果类型:
专利
发明/设计人:
李志强;黄晨;姜倩;颜艳梅;阳瑞林
申请/专利权人:
衡阳师范学院
专利类型:
实用新型
语种:
中文
申请时间:
2018-03-27
申请/专利号:
CN201820415538.2
公开时间:
2019-05-28
公开号:
CN208908095U
主申请人地址:
421002 湖南省衡阳市珠晖区衡花路16号
申请地区:
中国湖南
代理人:
龙腾%黄丽
机构署名:
本校为其他完成单位
主权项:
1.一种自由落体运动实验装置,包括若干个实验小球(1)、用于装载及释放实验小球(1)的释放装置、用于采集实验小球(1)下落时产生的实验数据的检测装置、用于接收从释放装置落下的实验小球(1)的接收装置以及连接释放装置、检测装置和接收装置的处理器,其特征在于:所述释放装置包括竖直设置的用于释放实验小球(1)的释放管(2a),所述释放管(2a)的内径大小与实验小球(1)的直径大小相匹配,所述释放管(2a)的底部管口处设有用于阻挡实验小球(1)下落的第一阀门(3),所述释放管(2a)的侧壁上设有进球口且该进球口连接有存球管(2b),所述存球管(2b)的内径大小与实验小球(1)的直径大小相匹配,所述存球管(2b)的底部管口向下倾斜至与进球口连接,所述进球口位于第一阀门(3)的上方并紧靠第一阀门(3),所述进球口设有用于阻挡实验小球(1)从存球管(2b)进入释放管(2a)的第二阀门(4),控制器控制第一阀门(3)及第二阀门(4)交替打开从而使释放装置逐个释放实验小球(1),所述检测装置包括设置在释放管(2a)上方的激光测距器(9),所述激光测距器(9)可向释放管(2a)中发射激光束并使激光束落在实验小球(1)上,通过所述控制器控制激光测距器(9)可检测出不同时间点内实验小球(1)下落的距离,所述接收装置位于释放装置的下方且可将接收到实验小球(1)的信号发送给控制器。 2.根据权利要求1所述的自由落体运动实验装置,其特征在于:所述第一阀门(3)或/和第二阀门(4)包括套管(5)以及设于套管(5)内的活动铁芯(5a)和静铁芯(5b),所述静铁芯(5b)套设有可通电的线圈(5c),所述活动铁芯(5a)的一端连接有可插入释放管(2a)或进球口中的挡销(5d),所述活动铁芯(5a)的另一端与静铁芯(5b)之间设有弹簧(5e),使所述线圈(5c)通电,所述静铁芯(5b)产生磁力使活动铁芯(5a)受力而往静铁芯(5b)的方向移动,此时所述弹簧(5e)压缩、所述挡销(5d)退出释放管(2a)或进球口,所述实验小球(1)可自由落下或从存球管(2b)进入到释放管(2a)中;使所述线圈(5c)断电,所述静铁芯(5b)失去磁力,此时所述弹簧(5e)复位、所述活动铁芯(5a)带动挡销(5d)插入释放管(2a)中阻挡实验小球(1)下落或插入进球口中阻挡实验小球(1)从存球管(2b)进入到释放管(2a)中。 3.根据权利要求2所述的自由落体运动实验装置,其特征在于:所述接收装置包括接收漏斗(6a)、连接接收漏斗(6a)的导球管(6b)以及位于导球管(6b)下方的收集盒(6c),所述导球管(6b)上设有一个光电传感器,当所述实验小球(1)经过导球管(6b),所述光电传感器产生检测信号并传输给控制器。 4.根据权利要求3所述的自由落体运动实验装置,其特征在于:所述接收装置设置在一个底座(7)上,所述底座(7)上设有透明罩(8),所述接收装置以及释放管(2a)的底部管口均位于透明罩(8)中。 5.根据权利要求4所述的自由落体运动实验装置,其特征在于:所述透明罩(8)的下部侧壁上开设有气孔。 6.根据权利要求5所述的自由落体运动实验装置,其特征在于:所述透明罩(8)为上、下两端开口的筒形罩。 7.根据权利要求6所述的自由落体运动实验装置,其特征在于:所述透明罩(8)包括横截面均呈半环形的左半部(8a)和右半部(8b),所述左半部(8a)与右半部(8b)的一端铰接、另一端卡扣连接。 8.根据权利要求7所述的自由落体运动实验装置,其特征在于:所述底座(7)的上表面环形开设有可供透明罩(8)的底端插入的插槽。 9.根据权利要求1-8中任意一项所述的自由落体运动实验装置,其特征在于:所述存球管(2b)的中部弯折使其顶端管口竖直朝上。 10.根据权利要求9所述的自由落体运动实验装置,其特征在于:所述存球管(2b)的顶端管口连接有入球漏斗(10)。
摘要:
一种自由落体运动实验装置,涉及实验器材技术领域,其包括若干个实验小球、用于装载及释放实验小球的释放装置、用于采集实验数据的检测装置、用于接收实验小球的接收装置以及连接释放装置、检测装置和接收装置的处理器,释放装置包括用于释放实验小球的释放管,释放管的底部管口处设有用于阻挡实验小球下落的第一阀门,所述释放管的侧壁上设有进球口且该进球口连接有存球管,进球口设有用于阻挡实验小球从存球管进入释放管的第二阀门,检测装置包括设置在释放管上方的激光测距器,所述激光测距器可向释放管中发射激光束并使激光束落在实验小球上,从而检测出不同时间点内实验小球下落的距离。...

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