一種多用途物理實驗儀器的製作方法

2023-05-21 11:59:16

本實用新型涉及物理實驗器材領域，具體為一種多用途物理實驗儀器。

背景技術：

物理學是研究物質運動最一般規律和物質基本結構的學科。作為自然科學的帶頭學科，物理學研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物質最基本的運動形式和規律，因此成為其他各自然科學學科的研究基礎。它的理論結構充分地運用數學作為自己的工作語言，以實驗作為檢驗理論正確性的唯一標準，它是當今最精密的一門自然科學學科。

在物理教學過程中通常配套各種不同的物理實驗。物理實驗教學在保證對物理原理的理解和學生素質教育中起著非常重要的作用。物理實驗室內的物理實驗器材大多功能單一，難以實現多項物理實驗的同時展示。其中，重力加速度測量實驗和摩擦力實驗均是物理科目中很重要的實驗。現有的實驗工具過於落後，無法讓學生更直觀清楚地掌握牛頓定律和摩擦力原理。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種結構設計合理，操作演示方便，實驗結果精準，有利於學生掌握物理基礎原理的多用途物理實驗儀器，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種多用途物理實驗儀器，包括底座、立柱和滑軌道，所述底座一端安裝固定有帶長度刻度線的立柱，所述立柱上滑動套裝有支撐架，所述支撐架上固定有用於放置小球的導球鬥，所述導球鬥底部出口處設置有擋板，所述擋板端部與第一電磁閥的閥頭固定連接，位於導球鬥正下方的底座上設置有盛球座，所述盛球座內設置有第一觸發傳感器，所述第一觸發傳感器和第一電磁閥均與第一計時顯示器信號連接，所述滑軌道安裝固定在底座上，所述滑軌道上鋪設有摩擦薄膜條，所述滑軌道右端設置有第二電磁閥，所述第二電磁閥的閥頭上固定有用於推動小球的推板，所述滑軌道左端的底座上設置有第二觸發觸感器，所述第二觸發傳感器和第二電磁閥均與第二計時顯示器信號連接。

優選的，所述底座上設置有用於控制第一電磁閥開關的第一開關按鈕。

優選的，所述底座上設置有用於控制第二電磁閥開關的第二開關按鈕。

優選的，所述底座上設置有電源開關按鈕。

優選的，所述底座上設置有薄膜條存放箱，所述薄膜條存放箱內設置有多個表面粗糙度相異的摩擦薄膜條。

優選的，所述支撐架包括滑動套裝在立柱上的滑套與連接杆，所述第一電磁閥安裝在連接杆底部，所述滑套側壁上設置有用於固定鎖緊滑套的鎖緊旋鈕。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：通過導球鬥、擋板、第一電磁閥、第一觸發傳感器和第一計時顯示器的配合可以精準測量出小球在重力作用下的下落時間；支撐架在立柱上的高度可以隨意調節，能夠展示不同高度下的小球下落現象，並將對應的下落時間測量出來；採用電子器件配合，使得實驗數據的測量更加精準，方便計算出精準的重力加速度；利用第二電磁閥的閥頭和推板給小球提供初始速度，小球會在鋪設有不同摩擦薄膜條的滑軌道上滾動，通過第二計時顯示器能夠將小球在不同摩擦力下的滾動時間測量出來，對摩擦力原理的實驗展示更加直觀。本實用新型結構設計合理，操作演示方便，實驗結果精準，有利於學生掌握物理基礎原理。

附圖說明

圖1為一種多用途物理實驗儀器的結構示意圖。

圖中：1-底座，2-第一開關按鈕，3-第一計時顯示器，4-盛球座，5-第一觸發傳感器，6-長度刻度線，7-立柱，8-鎖緊旋鈕，9-滑套，10-連接杆，11-導球鬥，12-小球，13-第一電磁閥，14-第二開關按鈕，15-第二電磁閥，16-推板，17-電源開關按鈕，18-摩擦薄膜條，19-滑軌道，20-第二觸發傳感器，21-第二計時顯示器，22-薄膜條存放箱。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

請參閱圖1，本實用新型提供一種技術方案：一種多用途物理實驗儀器，包括底座1、立柱7和滑軌道19，所述底座1一端安裝固定有帶長度刻度線6的立柱7，所述立柱7上滑動套裝有支撐架，所述支撐架上固定有用於放置小球12的導球鬥11，所述導球鬥11底部出口處設置有擋板，所述擋板端部與第一電磁閥13的閥頭固定連接，位於導球鬥11正下方的底座1上設置有盛球座4，所述盛球座4內設置有第一觸發傳感器5，所述第一觸發傳感器5和第一電磁閥13均與第一計時顯示器3信號連接，所述滑軌道19安裝固定在底座1上，所述滑軌道19上鋪設有摩擦薄膜條18，所述滑軌道19右端設置有第二電磁閥15，所述第二電磁閥15的閥頭上固定有用於推動小球12的推板16，所述滑軌道19左端的底座1上設置有第二觸發觸感器20，所述第二觸發傳感器20和第二電磁閥15均與第二計時顯示器21信號連接。

其中，所述底座1上設置有用於控制第一電磁閥開關13的第一開關按鈕2。

所述底座1上設置有用於控制第二電磁閥15開關的第二開關按鈕14。

所述底座1上設置有電源開關按鈕17，電源開關按鈕17可以控制整個電子器件的供電。

所述底座1上設置有薄膜條存放箱22，所述薄膜條存放箱22內設置有多個表面粗糙度相異的摩擦薄膜條18，將粗糙度相異的摩擦薄膜條18依次鋪設在滑軌道18上，即可展示出小球會在不同摩擦力下的運動情況，對摩擦力原理的實驗展示更加直觀、深刻，有利於學生掌握物理基礎原理。

所述支撐架包括滑動套裝在立柱7上的滑套9與連接杆10，所述第一電磁閥13安裝在連接杆10底部，所述滑套9側壁上設置有用於固定鎖緊滑套9的鎖緊旋鈕8。

本實用新型的工作原理是：做重力加速度實驗時，將小球12放置在導球鬥11內，按下第一開關按鈕2，第一電磁閥13帶動擋板將導球鬥11底部出口打開，小球開始下落，同時，第一電磁閥13觸動第一計時顯示器3，開始計時，當小球落入盛球座4內時，第一觸發傳感器5觸發，第一計時顯示器3計時停止，此時，第一計時顯示器3顯示的時間即為小球下落時間；一次實驗完成後，可以調節支撐架9的高度，再對小球在不同高度下的下落情形進行展示，確保重力加速度的計算結果精準。

在做摩擦力實驗時，在滑軌道19上鋪設好摩擦薄膜條18，開啟第二電磁閥15，將小球緊貼推板16放置，然後，關閉第二電磁閥15，第二電磁閥15的閥頭在彈力作用下彈出並給予小球一個初始速度，使得小球在摩擦薄膜條18上滾動，同時，第二計時顯示器21開始計時，待小球滾出滑軌道19時，第二觸發傳感器20觸發，第二計時顯示器21停止計時，此時，第二計時顯示器21顯示的時間即為小球在滑軌道19上的滾動時間；一次實驗完成後，將滑軌道19上的摩擦薄膜條18更換掉，可以對小球在不同摩擦力作用下滾動的情形進行展示，對摩擦力原理的實驗展示更加直觀、深刻。

通過導球鬥、擋板、第一電磁閥、第一觸發傳感器和第一計時顯示器的配合可以精準測量出小球在重力作用下的下落時間；支撐架在立柱上的高度可以隨意調節，能夠展示不同高度下的小球下落現象，並將對應的下落時間測量出來；採用電子器件配合，使得實驗數據的測量更加精準，方便計算出精準的重力加速度；利用第二電磁閥的閥頭和推板給小球提供初始速度，小球會在鋪設有不同摩擦薄膜條的滑軌道上滾動，通過第二計時顯示器能夠將小球在不同摩擦力下的滾動時間測量出來，對摩擦力原理的實驗展示更加直觀。

對於本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本實用新型的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本實用新型的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本實用新型內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。