一種重力加速度的物理教學演示裝置
專利匯可以提供一種重力加速度的物理教學演示裝置專利檢索，專利查詢，專利分析的服務。并且本 發(fā)明 公開了一種重 力 加速 度的物理教學演示裝置，包括 箱體 ，所述箱體內(nèi)頂壁固定連接有兩個固定桿，所述固定桿的下端均固定連接有限位套，兩個所述限位套的內(nèi)部共同插設有驅(qū)動桿，位于兩個限位套之間的所述驅(qū)動桿外側固定套接有第二皮帶輪，所述箱體上 側壁 固定連接有 電動機 ，所述電動機的輸出端固定連接有第一皮帶輪，所述第一皮帶輪與第二皮帶輪之間通過皮帶傳動連接，所述箱體上側壁開設有開口，所述皮帶穿過開口設置，所述驅(qū)動桿的兩端均固定連接有第一錐 齒輪 。本發(fā)明可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)檢測球的高度，可以使用 風 機改變對檢測球的阻力大小，通過設置 絲桿 、 螺紋 塊 和第三轉(zhuǎn)動桿可以調(diào)節(jié)第一光電 門 與第二光電門之間的距離。，下面是一種重力加速度的物理教學演示裝置專利的具體信息內(nèi)容。
1.一種重力加速度的物理教學演示裝置，包括箱體(1)，其特征在于，所述箱體(1)內(nèi)頂壁固定連接有兩個固定桿(7)，所述固定桿(7)的下端均固定連接有限位套(6)，兩個所述限位套(6)的內(nèi)部共同插設有驅(qū)動桿，位于兩個限位套(6)之間的所述驅(qū)動桿外側固定套接有第二皮帶輪(5)，所述箱體(1)上側壁固定連接有電動機(2)，所述電動機(2)的輸出端固定連接有第一皮帶輪(4)，所述第一皮帶輪(4)與第二皮帶輪(5)之間通過皮帶(3)傳動連接，所述箱體(1)上側壁開設有開口，所述皮帶(3)穿過開口設置，所述驅(qū)動桿的兩端均固定連接有第一錐齒輪(9)，位于兩個第一錐齒輪(9)兩側的所述箱體(1)內(nèi)頂壁均轉(zhuǎn)動連接有外螺紋桿(10)，所述外螺紋桿(10)外固定套設有第二錐齒輪(11)，所述第二錐齒輪(11)與第一錐齒輪(9)相互嚙合，所述外螺紋桿(10)的下端外部螺紋套接有內(nèi)螺紋桿(8)，所述內(nèi)螺紋桿(8)的下端共同固定連接有移動板(13)，所述移動板(13)的下側壁固定連接有兩組夾持裝置，所述夾持裝置之間夾持有檢測球(14)，所述移動板(13)下側壁開設有與檢測球(14)相互匹配的弧形槽，位于檢測球(14)下方的所述箱體(1)內(nèi)側壁之間滑動連接有第一光電門(16)，位于第一光電門(16)下方的箱體(1)內(nèi)側壁之間滑動連接有第二光電門(17)，所述第一光電門(16)和第二光電門(17)均連接有計時裝置，位于第一光電門(16)與第二光電門(17)之間的所述箱體(1)內(nèi)側壁之間轉(zhuǎn)動連接有絲桿(28)，所述絲桿(28)一端貫穿箱體(1)側壁且固定連接有把手(30)，所述絲桿(28)上螺紋連接有兩個螺紋塊(29)，每個所述螺紋塊(29)上均轉(zhuǎn)動連接有兩個第三轉(zhuǎn)動桿(27)，位于同一個螺紋塊(29)上的兩個所述第三轉(zhuǎn)動桿(27)分別與第一光電門(16)和第二光電門(17)轉(zhuǎn)動連接，所述第一光電門(16)和第二光電門(17)的兩側均固定連接有限位塊(39)，所述箱體(1)前后兩側內(nèi)側壁均開設有限位槽，所述限位槽內(nèi)固定連接有豎桿(42)，所述限位塊(39)套設在豎桿(42)上，所述箱體(1)一側外側壁固定連接有鎖緊裝置，所述鎖緊裝置位于把手(30)的下方，位于第二光電門(17)下方的所述箱體(1)內(nèi)壁之間滑動連接有弧形緩沖板(19)，所述弧形緩沖板(19)上側壁粘接有橡膠墊，所述弧形緩沖板(19)下側壁固定連接有兩個對稱設置的連接塊(20)，所述箱體(1)內(nèi)底壁固定連接有底板(25)，所述底板(25)內(nèi)開設有兩個第一緩沖槽和兩個第二緩沖槽，所述第一緩沖槽內(nèi)壁均固定連接有第二彈簧，所述第二彈簧的另一端固定連接有第一移動塊(23)，所述第二緩沖槽內(nèi)壁固定連接有第三彈簧，所述第三彈簧的另一端固定連接有第二移動塊(24)，所述第二移動塊(24)上轉(zhuǎn)動連接有第一轉(zhuǎn)動桿(21)，所述第一移動塊(23)上轉(zhuǎn)動連接有第二轉(zhuǎn)動桿(22)，所述第二轉(zhuǎn)動桿(22)上端與連接塊(20)轉(zhuǎn)動連接，所述第一轉(zhuǎn)動桿(21)另一端與第二轉(zhuǎn)動桿(22)中部位置轉(zhuǎn)動連接，所述箱體(1)一側側壁開設有出球口，位于出球口出口處的的所述箱體(1)外側壁上轉(zhuǎn)動連接有收集球框，所述收集球框內(nèi)綁設有收集球網(wǎng)(26)，所述收集球框與箱體(1)之間通過螺栓連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種重力加速度的物理教學演示裝置，其特征在于，所述第一皮帶輪(4)與第二皮帶輪(5)的規(guī)格相同，所述開口的寬度大于第一皮帶輪(4)的直徑與皮帶(3)厚度之和。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種重力加速度的物理教學演示裝置，其特征在于，每組所述夾持裝置包括均固定連接在移動板(13)下側壁的兩個第二固定塊(35)，兩個所述第二固定塊(35)之間固定連接有限位桿(36)，每個所述限位桿(36)上均滑動套接有滑塊(38)，所述滑塊(38)下側壁固定連接有拉塊(33)，兩個所述拉塊(33)相互背離的一側側壁均固定連接有拉桿(37)，所述箱體(1)兩側側壁均開設有與拉桿(37)相匹配的移動槽，所述拉桿(37)的另一端穿過移動槽且固定連接有第二拉塊。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種重力加速度的物理教學演示裝置，其特征在于，所述鎖緊裝置包括固定連接在箱體(1)外側壁的固定板(40)，所述固定板(40)內(nèi)部插設有連接桿(32)，所述連接桿(32)的上端固定連接有U形夾塊(31)，所述U形夾塊(31)的內(nèi)壁與絲桿(28)相互接觸，所述連接桿(32)的下端固定連接有拉板(41)，所述拉板(41)與固定板(40)之間固定連接有兩個第一彈簧，兩個所述第一彈簧分布在連接桿(32)的兩側，所述拉板(41)下側壁固定連接有拉環(huán)。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種重力加速度的物理教學演示裝置，其特征在于，所述第一光電門(16)與第二光電門(17)規(guī)格參數(shù)相同，且均為凹字形結構。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種重力加速度的物理教學演示裝置，其特征在于，所述箱體(1)為透明結構，且箱體(1)上設有刻度，所述刻度的長度大于第一光電門(16)與第二光電門(17)之間的距離。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種重力加速度的物理教學演示裝置，其特征在于，所述第一光電門(16)與第二光電門(17)之間的箱體(1)內(nèi)側壁上固定連接有風機(18)，所述風機(18)的型號為CY-150P。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種重力加速度的物理教學演示裝置，其特征在于，所述絲桿(28)兩端的螺紋方向相反，且螺紋塊(29)內(nèi)部的內(nèi)螺紋與絲桿(28)的螺紋相互匹配。
一種重力加速度的物理教學演示裝置
技術領域
背景技術
發(fā)生的物理現(xiàn)象。自由落體的加速度即是一個不變的常量。它是初速為零的勻加速直線運
動。在學生進行有關自由落體運動的課程學習時，需要借助演示裝置加深對自由落體運動
的認知。傳統(tǒng)的自由落體演示裝置被測量物體的高度調(diào)節(jié)和光電門之間的距離調(diào)節(jié)不便，
演示不直觀，很難引起學習興趣。
發(fā)明內(nèi)容
動桿，位于兩個限位套之間的所述驅(qū)動桿外側固定套接有第二皮帶輪，所述箱體上側壁固
定連接有電動機，所述電動機的輸出端固定連接有第一皮帶輪，所述第一皮帶輪與第二皮
帶輪之間通過皮帶傳動連接，所述箱體上側壁開設有開口，所述皮帶穿過開口設置，所述驅(qū)動桿的兩端均固定連接有第一錐齒輪，位于兩個第一錐齒輪兩側的所述箱體內(nèi)頂壁均轉(zhuǎn)動
連接有外螺紋桿，所述外螺紋桿外固定套設有第二錐齒輪，所述第二錐齒輪與第一錐齒輪
相互嚙合，所述外螺紋桿的下端外部螺紋套接有內(nèi)螺紋桿，所述內(nèi)螺紋桿的下端共同固定
連接有移動板，所述移動板的下側壁固定連接有兩組夾持裝置，所述夾持裝置之間夾持有
檢測球，所述移動板下側壁開設有與檢測球相互匹配的弧形槽，位于檢測球下方的所述箱
體內(nèi)側壁之間滑動連接有第一光電門，位于第一光電門下方的箱體內(nèi)側壁之間滑動連接有
第二光電門，所述第一光電門和第二光電門均連接有計時裝置，位于第一光電門與第二光
電門之間的所述箱體內(nèi)側壁之間轉(zhuǎn)動連接有絲桿，所述絲桿一端貫穿箱體側壁且固定連接
有把手，所述絲桿上螺紋連接有兩個螺紋塊，每個所述螺紋塊上均轉(zhuǎn)動連接有兩個第三轉(zhuǎn)
動桿，位于同一個螺紋塊上的兩個所述第三轉(zhuǎn)動桿分別與第一光電門和第二光電門轉(zhuǎn)動連
接，所述第一光電門和第二光電門的兩側均固定連接有限位塊，所述箱體前后兩側內(nèi)側壁
均開設有限位槽，所述限位槽內(nèi)固定連接有豎桿，所述限位塊套設在豎桿上，所述箱體一側外側壁固定連接有鎖緊裝置，所述鎖緊裝置位于把手的下方，位于第二光電門下方的所述
箱體內(nèi)壁之間滑動連接有弧形緩沖板，所述弧形緩沖板上側壁粘接有橡膠墊，所述弧形緩
沖板下側壁固定連接有兩個對稱設置的連接塊，所述箱體內(nèi)底壁固定連接有底板，所述底
板內(nèi)開設有兩個第一緩沖槽和兩個第二緩沖槽，所述第一緩沖槽內(nèi)壁均固定連接有第二彈
簧，所述第二彈簧的另一端固定連接有第一移動塊，所述第二緩沖槽內(nèi)壁固定連接有第三
彈簧，所述第三彈簧的另一端固定連接有第二移動塊，所述第二移動塊上轉(zhuǎn)動連接有第一
轉(zhuǎn)動桿，所述第一移動塊上轉(zhuǎn)動連接有第二轉(zhuǎn)動桿，所述第二轉(zhuǎn)動桿上端與連接塊轉(zhuǎn)動連
接，所述第一轉(zhuǎn)動桿另一端與第二轉(zhuǎn)動桿中部位置轉(zhuǎn)動連接，所述箱體一側側壁開設有出
球口，位于出球口出口處的的所述箱體外側壁上轉(zhuǎn)動連接有收集球框，所述收集球框內(nèi)綁
設有收集球網(wǎng)，所述收集球框與箱體之間通過螺栓連接。
滑塊下側壁固定連接有拉塊，兩個所述拉塊相互背離的一側側壁均固定連接有拉桿，所述
箱體兩側側壁均開設有與拉桿相匹配的移動槽，所述拉桿的另一端穿過移動槽且固定連接
有第二拉塊。
個所述第一彈簧分布在連接桿的兩側，所述拉板下側壁固定連接有拉環(huán)。
附圖說明
29螺紋塊、30把手、31U形夾塊、32連接桿、33第一拉塊、34第四轉(zhuǎn)動桿、35第二固定塊、36限位桿、37拉桿、38滑塊、39限位塊、40固定板、41拉板、42豎桿。
具體實施方式
有驅(qū)動桿，位于兩個限位套6之間的驅(qū)動桿外側固定套接有第二皮帶輪5，箱體1上側壁固定連接有電動機2，電動機2為伺服電機，伺服電機的型號可以采用SGMJV-04ADA21，電動機2的輸出端固定連接有第一皮帶輪4，第一皮帶輪4與第二皮帶輪5之間通過皮帶3傳動連接，箱
體1上側壁開設有開口，第一皮帶輪4與第二皮帶輪5的規(guī)格相同，開口的寬度大于第一皮帶輪4的直徑與皮帶3厚度之和，皮帶3穿過開口設置，驅(qū)動桿的兩端均固定連接有第一錐齒輪
9，位于兩個第一錐齒輪9兩側的箱體1內(nèi)頂壁均轉(zhuǎn)動連接有外螺紋桿10，外螺紋桿10外固定套設有第二錐齒輪11，第二錐齒輪11與第一錐齒輪9相互嚙合。
移動板13下側壁的兩個第二固定塊35，兩個第二固定塊35之間固定連接有限位桿36，每個
限位桿36上均滑動套接有滑塊38，滑塊38下側壁固定連接有拉塊33，兩個拉塊33相互背離
的一側側壁均固定連接有拉桿37，箱體1兩側側壁均開設有與拉桿37相匹配的移動槽，拉桿
37的另一端穿過移動槽且固定連接有第二拉塊，夾持裝置之間夾持有檢測球14，移動板13
下側壁開設有與檢測球14相互匹配的弧形槽，位于檢測球14下方的箱體1內(nèi)側壁之間滑動
連接有第一光電門16，位于第一光電門16下方的箱體1內(nèi)側壁之間滑動連接有第二光電門
17，第一光電門16和第二光電門17均連接有計時裝置，第一光電門16與第二光電門17之間
的箱體1內(nèi)側壁上固定連接有風機18，風機18的型號為CY-150P。
接，當物體通過光電門時光被擋住，計時器開始計時，當物體離開時停止計時，這樣就可以根據(jù)物體大小與運動時間計算物體運動的速度；若計時裝置具備運算功能，使用隨機配置
的擋光片(寬度一定)，可以直接測量物體的瞬時速度，光電門是由一個小的聚光燈泡和一
個光敏管組成的，聚光燈泡對準光敏管，光敏管前面有一個小孔可以接收光的照射。光敏門與計時儀是按以下方式聯(lián)接的。即當兩個光電門的任一個被擋住時，計時儀開始計時；當兩個光電門中任一個被再次擋光時，計時終止，計時儀顯示的是兩次擋光之間的時間間隔，且均為凹字形結構，位于第一光電門16與第二光電門17之間的箱體1內(nèi)側壁之間轉(zhuǎn)動連接有
絲桿28，絲桿28一端貫穿箱體1側壁且固定連接有把手30，絲桿28上螺紋連接有兩個螺紋塊
29，絲桿28兩端的螺紋方向相反，且螺紋塊29內(nèi)部的內(nèi)螺紋與絲桿28的螺紋相互匹配，每個螺紋塊29上均轉(zhuǎn)動連接有兩個第三轉(zhuǎn)動桿27，位于同一個螺紋塊29上的兩個第三轉(zhuǎn)動桿27
分別與第一光電門16和第二光電門17轉(zhuǎn)動連接，第一光電門16和第二光電門17的兩側均固
定連接有限位塊39，箱體1前后兩側內(nèi)側壁均開設有限位槽，限位槽內(nèi)固定連接有豎桿42，限位塊39套設在豎桿42上，通過轉(zhuǎn)動把手30，把手30帶動絲桿28轉(zhuǎn)動，絲桿28帶動螺紋塊29移動，螺紋塊29帶動第三轉(zhuǎn)動桿27移動，第三轉(zhuǎn)動桿27帶動第一光電門16和第二光電門17
移動，從而可以調(diào)節(jié)兩個光電門之間的距離，箱體1一側外側壁固定連接有鎖緊裝置，鎖緊裝置包括固定連接在箱體1外側壁的固定板40，固定板40內(nèi)部插設有連接桿32，連接桿32的上端固定連接有U形夾塊31，U形夾塊31的內(nèi)壁與絲桿28相互接觸，連接桿32的下端固定連
接有拉板41，拉板41與固定板40之間固定連接有兩個第一彈簧，兩個第一彈簧分布在連接
桿32的兩側，拉板41下側壁固定連接有拉環(huán)，通過設置U形夾塊31，松開拉環(huán)，在第一彈簧的彈力下，帶動拉板41移動，拉板41帶動連接桿32移動，連接桿32帶動U形夾塊31移動，使得其與絲桿28相抵，實現(xiàn)固定的作用，防止把手20的轉(zhuǎn)動，拉動拉環(huán)，拉環(huán)帶動拉板41和連接桿
32移動，連接桿32帶動U形夾塊31與絲桿28分離，鎖緊裝置位于把手30的下方。
槽內(nèi)壁均固定連接有第二彈簧，第二彈簧的另一端固定連接有第一移動塊23，第二緩沖槽
內(nèi)壁固定連接有第三彈簧，第三彈簧的另一端固定連接有第二移動塊24，第二移動塊24上
轉(zhuǎn)動連接有第一轉(zhuǎn)動桿21，第一移動塊23上轉(zhuǎn)動連接有第二轉(zhuǎn)動桿22，第二轉(zhuǎn)動桿22上端
與連接塊20轉(zhuǎn)動連接，第一轉(zhuǎn)動桿21另一端與第二轉(zhuǎn)動桿22中部位置轉(zhuǎn)動連接，在受到檢
測球14的沖擊時，弧形緩沖板19上的橡膠墊可以起到一定的緩沖作用，同時第二轉(zhuǎn)動桿22
和第一轉(zhuǎn)動桿21也會發(fā)生轉(zhuǎn)動，帶動第一移動塊23和第二移動塊24向著相反的方向移動，
第二彈簧進而第三彈簧發(fā)生形變，也起到緩沖的作用，箱體1一側側壁開設有出球口，位于出球口出口處的的箱體1外側壁上轉(zhuǎn)動連接有收集球框，收集球框內(nèi)綁設有收集球網(wǎng)26，收集球框與箱體1之間通過螺栓連接，當需要取出檢測球14的時候，將螺栓卸下，將收集球網(wǎng)
26內(nèi)的檢測球14取出。
轉(zhuǎn)動帶動驅(qū)動桿轉(zhuǎn)動，驅(qū)動桿帶動兩個第一錐齒輪9轉(zhuǎn)動，第一錐齒輪9帶動第二錐齒輪11
轉(zhuǎn)動，第二錐齒輪11帶動外螺紋桿10轉(zhuǎn)動，外螺紋桿10帶動內(nèi)螺紋桿8移動，內(nèi)螺紋桿8帶動移動板13移動，從而通過第一固定塊12安裝在移動板13上的弧形夾板帶動檢測球14移動，
從而根據(jù)需要來調(diào)節(jié)檢測球14的釋放高度，以不同的高度釋放檢測球14來測量加速度，拉
動兩個第二拉塊，第二拉塊帶動拉桿37移動，拉桿37帶動滑塊38移動，滑塊38帶動第四轉(zhuǎn)動桿34移動，第四轉(zhuǎn)動桿34拉動弧形夾板15，使得弧形夾板15與檢測球14分離，使得檢測球14以初速度為零的速度下落，經(jīng)過第一光電門16和第二光電門17，它利用的基本原理是：極短時間內(nèi)的平均速度大小可以近似認為是該時刻的瞬時速度大小v＝d/△t，計算出經(jīng)過第一
光電門16與第二光電門17的瞬時速度，再由刻度計算出兩個光電門之間的距離，根據(jù)公式S＝(v12-v。2)/(2a)，計算出加速度a，經(jīng)過多次的實驗得到平均數(shù)據(jù)，檢測球14最后落在弧形緩沖板19上，弧形緩沖板19的上橡膠墊進行緩沖，檢測球14經(jīng)過出球口，落入收集球網(wǎng)26
內(nèi)，通過打開風機也可以增加變量來測量重力加速度的數(shù)值。
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