一种物理自由落体实验改进装置的制作方法

    技术2022-07-12  145


    本实用新型涉及物理技术领域,尤其涉及一种物理自由落体实验改进装置。



    背景技术:

    物理学是一门以实验为基础的科学,在教学上由浅入深、循序渐进的分层侧组织实验教学,有助于学生获得感性认识,在物理学中,常规物体只在重力的作用下,初速度为零的运动,叫做自由落体运动,自由落体运动是一种理想状态下的物理模型,即物体下落过程中,除受重力作用外,不再受其他任何外界的作用力或外力的合力为零,任何物体在相同高度做自由落体运动时,下落时间相同,为了让学生更够更直观深入的学习自由落体运动,往往需要通过做自由落体实验。

    传统的物理自由落体实验中,以打点计时器为媒介的处理,操作繁琐,不够直观,不方便观察自由落体的情况和实验结果,为此我们提出了一种物理自由落体实验改进装置,用来解决上述问题。



    技术实现要素:

    本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种物理自由落体实验改进装置,其可保证第一铁球和第二铁球同时下落,提高了可控性,结构简单,操作简便,可在一个玻璃管中完成第一铁球和第二铁球的自由落体,使得实验更加直观、形象、准确,有利于观察到玻璃管内的自由落体情况,有利于观察到自由落体实验结果。

    为了实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:

    一种物理自由落体实验改进装置,包括玻璃管,所述玻璃管的开口处设有密封塞,所述密封塞与玻璃管的开口处密封连接,所述玻璃管靠近密封塞一端设有条形电磁铁,所述条形电磁铁的两端均与玻璃管相对的内壁固定连接,所述条形电磁铁的下端侧壁上分别设有第一铁球和第二铁球,所述玻璃管的一侧侧壁上固定连接有led灯带,所述密封塞的侧壁上贯穿设有抽真空管,所述抽真空管通过连接导管与真空泵相连,所述抽真空管上设有阀门。

    优选地,所述玻璃管具有一定高度,所述玻璃管为无色透明玻璃制成。

    优选地,所述第一铁球的质量大小大于第二铁球的质量大小。

    优选地,所述玻璃管的底部设有有色水。

    优选地,所述led灯带靠近玻璃管一侧的侧壁上等间距固定连接有多个led灯珠,多个所述led灯珠的发光颜色均为红色。

    优选地,所述玻璃管的下端设有支撑座,所述支撑座的上端侧壁与玻璃管的下端侧壁固定连接,所述支撑座具有一定面积和质量。

    本实用新型具有以下有益效果:

    1、通过设置一个玻璃管、led灯带、led灯珠和有色水,并在玻璃管内设置质量不同的第一铁球和第二铁球,结构简单,操作简便,在一个玻璃管中完成第一铁球和第二铁球的自由落体,使得实验更加直观、形象、准确,玻璃管具有一定高度,玻璃管为无色透明玻璃制成,led灯带通过电线与外部电源电连接,led灯珠的发光颜色均为红色,在红光的照射下,有利于观察到玻璃管内的自由落体情况,当其落入有色水中,可溅起水花,有利于观察到自由落体实验结果;

    2、通过设置条形电磁铁,条形电磁铁通过导线与外部电源电连接,在通电时产生的电磁可同时吸附住第一铁球和第二铁球,断开条形电磁铁的供电,第一铁球和第二铁球同时向下自由落体,提高了可控性,保证第一铁球和第二铁球同时下落;

    3、通过在玻璃管下端设置具有一定面积和质量的支撑座,其稳定性好,使得玻璃管放置的更加稳固。

    附图说明

    图1为本实用新型提出的一种物理自由落体实验改进装置的结构示意图;

    图2为图1中a处结构放大图;

    图3为图1中b处结构放大图。

    图中:1玻璃管、2密封塞、3条形电磁铁、4第一铁球、5第二铁球、6有色水、7led灯带、8led灯珠、9抽真空管、10连接导管、11阀门、12支撑座。

    具体实施方式

    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。

    在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

    参照图1-3,一种物理自由落体实验改进装置,包括玻璃管1,玻璃管1具有一定高度,玻璃管1为无色透明玻璃制成,有利于观察到玻璃管1内的自由落体情况,玻璃管1的开口处设有密封塞2,密封塞2与玻璃管1的开口处密封连接,保证了密封性,密封塞2的侧壁上贯穿设有抽真空管9,抽真空管9通过连接导管10与真空泵相连,抽真空管9上设有阀门11,打开阀门11,并启动真空泵,真空泵可通过连接导管10和抽真空管9对被抽的玻璃管1进行抽气,使得玻璃管1内部形成真空。

    其中,玻璃管1靠近密封塞2一端设有条形电磁铁3,条形电磁铁3的两端均与玻璃管1相对的内壁固定连接,条形电磁铁3的下端侧壁上分别设有第一铁球4和第二铁球5,第一铁球4的质量大小大于第二铁球5的质量大小,条形电磁铁3通过导线与外部电源电连接,其工作原理与电路连接均为现有技术,此处不再阐述,在通电时产生的电磁可同时吸附住第一铁球4和第二铁球5,断开条形电磁铁3的供电,第一铁球4和第二铁球5同时向下自由落体。

    其中,玻璃管1的底部设有有色水6,第一铁球4和第二铁球5同时向下自由落体时,当其落入有色水6中,可溅起水花,有利于观察到自由落体实验结果,玻璃管1的一侧侧壁上固定连接有led灯带7,led灯带7靠近玻璃管1一侧的侧壁上等间距固定连接有多个led灯珠8,多个led灯珠8的发光颜色均为红色,led灯带7通过电线与外部电源电连接,其工作原理与电路连接均为现有技术,此处不再阐述,led灯珠8的发光颜色均为红色,在红光的照射下。

    其中,玻璃管1的下端设有支撑座12,支撑座12的上端侧壁与玻璃管1的下端侧壁固定连接,支撑座12具有一定面积和质量,将玻璃管1连同支撑座12一起水平放置在实验桌面上,支撑座12具有一定面积和质量,稳定性好,使得玻璃管1放置的更加稳固。

    本实用新型中,使用时,将玻璃管1连同支撑座12一起水平放置在实验桌面上,支撑座12具有一定面积和质量,稳定性好,使得玻璃管1放置的更加稳固,打开阀门11,并启动真空泵,真空泵可通过连接导管10和抽真空管9对被抽的玻璃管1进行抽气,使得玻璃管1内部形成真空,密封塞2与玻璃管1的开口处密封连接,保证了密封性,条形电磁铁3通过导线与外部电源电连接,在通电时产生的电磁可同时吸附住第一铁球4和第二铁球5,led灯带7通过电线与外部电源电连接,led灯珠8的发光颜色均为红色,在红光的照射下,玻璃管1具有一定高度,玻璃管1为无色透明玻璃制成,有利于观察到玻璃管1内的自由落体情况,断开条形电磁铁3的供电,第一铁球4和第二铁球5同时向下自由落体,当其落入有色水6中,可溅起水花,有利于观察到自由落体实验结果。

    以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种物理自由落体实验改进装置,包括玻璃管(1),其特征在于,所述玻璃管(1)的开口处设有密封塞(2),所述密封塞(2)与玻璃管(1)的开口处密封连接,所述玻璃管(1)靠近密封塞(2)一端设有条形电磁铁(3),所述条形电磁铁(3)的两端均与玻璃管(1)相对的内壁固定连接,所述条形电磁铁(3)的下端侧壁上分别设有第一铁球(4)和第二铁球(5),所述玻璃管(1)的一侧侧壁上固定连接有led灯带(7),所述密封塞(2)的侧壁上贯穿设有抽真空管(9),所述抽真空管(9)通过连接导管(10)与真空泵相连,所述抽真空管(9)上设有阀门(11)。

    2.根据权利要求1所述的一种物理自由落体实验改进装置,其特征在于,所述玻璃管(1)具有一定高度,所述玻璃管(1)为无色透明玻璃制成。

    3.根据权利要求1所述的一种物理自由落体实验改进装置,其特征在于,所述第一铁球(4)的质量大小大于第二铁球(5)的质量大小。

    4.根据权利要求1所述的一种物理自由落体实验改进装置,其特征在于,所述玻璃管(1)的底部设有有色水(6)。

    5.根据权利要求1所述的一种物理自由落体实验改进装置,其特征在于,所述led灯带(7)靠近玻璃管(1)一侧的侧壁上等间距固定连接有多个led灯珠(8),多个所述led灯珠(8)的发光颜色均为红色。

    6.根据权利要求1所述的一种物理自由落体实验改进装置,其特征在于,所述玻璃管(1)的下端设有支撑座(12),所述支撑座(12)的上端侧壁与玻璃管(1)的下端侧壁固定连接,所述支撑座(12)具有一定面积和质量。

    技术总结
    本实用新型公开了一种物理自由落体实验改进装置,包括玻璃管,所述玻璃管的开口处设有密封塞,所述密封塞与玻璃管的开口处密封连接,所述玻璃管靠近密封塞一端设有条形电磁铁,所述条形电磁铁的两端均与玻璃管相对的内壁固定连接,所述条形电磁铁的下端侧壁上分别设有第一铁球和第二铁球,所述玻璃管的一侧侧壁上固定连接有LED灯带,所述密封塞的侧壁上贯穿设有抽真空管。本实用新型可保证第一铁球和第二铁球同时下落,提高了可控性,结构简单,操作简便,可在一个玻璃管中完成第一铁球和第二铁球的自由落体,使得实验更加直观、形象、准确,有利于观察到玻璃管内的自由落体情况,有利于观察到自由落体实验结果。

    技术研发人员:华雪侠
    受保护的技术使用者:咸阳师范学院
    技术研发日:2019.03.07
    技术公布日:2020.04.03

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