一种用于演示自由落体运动的实验装置的制作方法

1.本实用新型涉及教学试验设备技术领域，具体为一种用于演示自由落体运动的实验装置。


背景技术：

2.自由落体是指常规物体只在重力的作用下，初速度为零的运动。也叫做自由落体运动，测量重力加速度是中学物理中的一个基本实验项目，现在的物理实验教学中使用的仪器大多是用打点计时器在系着下落重物的纸带上进行记录的方法。
3.然而，实验仪器不便于携带入课堂，需要学生进入专门的实验室进行测试，而常见的自由落体试验，往往由于存在空气阻力的因素，实验演示装置不方便教学计算实验数据，不方便使用操作，实用性较差。
4.因此，需要提供一种用于演示自由落体运动的实验装置，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种用于演示自由落体运动的实验装置，通过通过将空心铁球放置入真空筒中，并且通过磁性底座对空心铁球进行磁性处理，又通过微型真空泵将真空筒的空气抽出，以使试验的空心铁球能够减少外界环境影响，以提高自由落体运动的准确性，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于演示自由落体运动的实验装置，包括底座，所述底座的顶面通过螺丝固定安装有支撑架，所述支撑架通过调节机构与移动架相滑动连接，所述移动架的顶面抵触有限位盘，所述限位盘的内部固定连接有磁性底座，所述磁性底座的底面固定连接有真空筒，所述真空筒的顶端边缘与限位盘的底面为密封设置，所述磁性底座的底面磁吸有空心铁球，所述真空筒的侧壁密封固接有透明玻璃罩，所述真空筒的一侧侧壁通过固定轴与支撑架相转动连接，所述固定轴的一端螺纹连接有限位钮，所述真空筒的另一侧侧壁固定密封固接有转动关节，所述真空筒通过转动关节与导管的一端相固定连接，所述转动关节侧壁固接于支撑架的侧壁上，所述导管的另一端安装于微型真空泵的输出端上，所述微型真空泵安装于底座的顶面上。
7.优选的，所述调节机构包括限位杆、限位块和弹簧，所述支撑架的顶端两侧分别固定连接有限位杆，所述限位杆均插入移动架的底部两侧内部。
8.优选的，所述限位杆的底端分别固定连接有限位块，所述限位块与移动架的内部相滑动连接，所述限位杆的侧壁套接有弹簧，所述弹簧的顶端与移动架的底面相抵触，所述弹簧的底端均与支撑架的顶端相抵触。
9.优选的，所述底座的顶面开设有滑槽，所述滑槽的内部滑动连接有滑块，所述滑块的顶面固定连接有固定筒，所述固定筒的内部滑动连接有滑杆，所述滑杆的顶端固定连接有放置板。
10.优选的，所述固定筒的侧壁螺纹连接有限位旋钮，所述限位旋钮的内侧一端与滑
杆的侧壁相抵触。
11.优选的，所述真空筒的底端放置有缓冲海绵垫，所述移动架的两侧侧壁分别固定连接有指板。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
13.1、本实用新型提供一种用于演示自由落体运动的实验装置，通过将空气球放置入真空筒中，并且真空筒的侧壁上设置有透明玻璃罩，以能够很好进行观测，并且通过磁性底座对空心铁球进行磁吸处理，代替的人工手持操作，并且通过微型真空泵的作用，能够使真空筒的内部相对保持真空环境，从而能够提高试验的精准度，减少自由落体所受到空气阻力。
14.2、本实用新型提供一种用于演示自由落体运动的实验装置，通过设置能够改变水平位置和垂直高度的放置板，并通过频闪相机的拍摄，从而能够直观的捕捉到自由落体的全过程中。
附图说明
15.图1为本实用新型的整体结构示意图；
16.图2为本实用新型的图1中a处放大结构示意图；
17.图3为本实用新型的支撑架和移动架的内部结构示意图；
18.图4为本实用新型的真空筒的内部结构示意图。
19.图中标号：1、底座；3、限位钮；4、支撑架；5、移动架；6、限位盘；7、磁性底座；8、真空筒；9、透明玻璃罩；10、指板；11、导管；12、微型真空泵；13、滑槽；14、滑块；15、固定筒；16、滑杆；17、限位旋钮；18、放置板；19、限位杆；20、弹簧；21、空心铁球；22、固定轴；23、限位块；24、缓冲海绵垫；25、转动关节。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.本实用新型提供了如图1
‑
4所示的一种用于演示自由落体运动的实验装置，包括底座1，底座1的顶面通过螺丝固定安装有支撑架4，支撑架4通过调节机构与移动架5相滑动连接，调节机构包括限位杆19、限位块23和弹簧20，支撑架4的顶端两侧分别固定连接有限位杆19，限位杆19均插入移动架5的底部两侧内部，通过限位杆19插入移动架5的内部，使移动架5能够通过限位杆19的作用，在支撑架4的上上下移动。限位杆19的底端分别固定连接有限位块23，限位块23与移动架5的内部相滑动连接，限位杆19的侧壁套接有弹簧20，弹簧20的顶端与移动架5的底面相抵触，弹簧20的底端均与支撑架4的顶端相抵触，通过在限位杆19的侧壁上套接弹簧20，使移动架5能够向下滑动后，在弹簧20的作用下，能够复位，进而能够使移动架5将限位盘6抵住，且能够使限位盘6能够与底座1保持平行状态。
22.移动架5的顶面抵触有限位盘6，限位盘6的内部固定连接有磁性底座7，磁性底座7的底面固定连接有真空筒8，真空筒8的顶端边缘与限位盘6的底面为密封设置，磁性底座7
的底面磁吸有空心铁球21，真空筒8的侧壁密封固接有透明玻璃罩9，真空筒8的一侧侧壁通过固定轴22与支撑架4相转动连接，固定轴22的一端螺纹连接有限位钮3，真空筒8的另一侧侧壁固定密封固接有转动关节25，真空筒8通过转动关节25与导管11的一端相固定连接，转动关节25侧壁固接于支撑架4的侧壁上，转动关节25的内部空心，导管11的另一端安装于微型真空泵12的输出端上。
23.微型真空泵12能够通过转动关节25，将真空筒8的内部空气抽出，微型真空泵12安装于底座1的顶面上，真空筒8的底端放置有缓冲海绵垫24，通过真空筒8的内部底端放置缓冲海绵垫24，使真空铁球在下降的过程中，起到缓冲作用，移动架5的两侧侧壁分别固定连接有指板10，通过在移动架5的侧壁设置指板10，以便于使用者能够通过手指将移动架5相下压动，进而使限位杆19能够滑动到移动架5的内部。
24.底座1的顶面开设有滑槽13，滑槽13的内部滑动连接有滑块14，通过滑块14能够在滑槽13中滑动，能够改变放置板18距真空筒8的距离，滑块14的顶面固定连接有固定筒15，固定筒15的内部滑动连接有滑杆16，滑杆16的顶端固定连接有放置板18，通过滑杆16能够在固定筒15的内部上下滑动，从而能够改变放置板18垂直上下高度。固定筒15的侧壁螺纹连接有限位旋钮17，限位旋钮17的内侧一端与滑杆16的侧壁相抵触，通过在固定筒15的侧壁螺纹连接限位旋钮17，使限位旋钮17能够对滑杆16的进行限制位置，使滑杆16能够升高或者降低时，保持与固定筒15的西相对位置。
25.本实用新型提供的一种用于演示自由落体运动的实验装置的工作原理如下：
26.使用时，根据实际所需，调节滑块14在滑槽13上的水平方向的位置，然后调节放置板18下的滑杆16与固定筒15的垂直方向的位置，调节好，通过限位旋钮17使之固定筒15和滑杆16的位置固定，然后通过将频闪相机放置在放置板18上，以对真空筒8上的空心小球进行频闪拍摄，再通过微型真空泵12工作，使微型真空泵12通过导管11将真空筒8中的空气尽可能的抽出，保证真空筒8的内部符合实验的理想环境，然后通过用手转动磁性底座7上的旋钮，使磁性底座7失去磁性，进而使磁性底座7底面磁吸的真空铁球失去牵引力，从而使真空铁球在真空筒8中作自由落体运动，并通过真空筒8上的透明玻璃罩9外频闪相机拍摄下来，掉落到真空筒8的内部底端空心铁球21掉落到缓冲海绵垫24上，在缓冲海绵垫24的作用下停止，这样自由落体试验测试结束，通过频闪相机的拍摄纪录，能够直观的观察到自由落体的全过程，当需要再次试验时，通过用手通过指板10按动移动板，使移动板与限位盘6分离，并且使弹簧20被压缩，然后转动真空筒8，由于真空筒8的底端到底座1有一定空间，从而能够使真空筒8沿固定轴22转动，当真空筒8的底端高度高于顶部时，空心铁球21就能够再次回到靠近磁性底座7的一端，再通过转动磁性底座7，使磁性底座7能够再次具有磁性，从而能够再次磁吸住真空铁球，然后再次转回真空筒8，松开指板10，在弹簧20的作用，使移动板再次与放置盘再次贴合，就能够再次试验。
27.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。