一种伽利略重力斜面演示仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种伽利略重力斜面演示仪，包括：底座、倾斜设于底座上的轨道板、可沿轨道板滚下的金属球、以及记录金属球滚落时间的计时器，计时器与一控制其开启的第一计时开关连接，轨道板的底部设有控制该计时器关闭的第二计时开关，第二计时开关可被金属球撞击触发。轨道板的顶部设有可与金属球吸合的电磁铁，电磁铁与第一计时开关连接，且第一计时器控制电磁铁的通电与断电。本实用新型专利技术不仅能对实验过程精确计时，且能分别进行不同倾角、两个或多个金属球的演示以及定量分析实验。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及教学用具
，尤其涉及一种伽利略重力斜面演示仪。
技术介绍
在高中物理教学中，无论是牛顿第一定律、自由落体运动规律、还是机械能守恒的教学中，都可能涉及伽利略理想斜面的实验思想。为了加深学生对该实验的理解，教师一般会采用常规的实验装置来辅助教学，现有实验装置及其方案有些必须在轨道倾角较小（一般不大于10o）时才能进行实验探究，通常利用打点计时器、节拍器、人工按表计时、滴水法等计时方式，上述的计时方式均存在研究对象受限、计时误差较大的缺陷，致使实验装置的科学性、直观性较差。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提出一种伽利略重力斜面演示仪，该演示仪不仅能对实验过程精确计时，且能分别进行不同倾角、多个金属球的演示以及定量分析实验。本技术采用的技术方案是，设计一种伽利略重力斜面演示仪，包括：底座、倾斜设于底座上的轨道板、可沿轨道板滚下的金属球、以及记录金属球滚落时间的计时器，计时器与一控制其开启的第一计时开关连接，轨道板的底部设有控制该计时器关闭的第二计时开关，第二计时开关可被金属球撞击触发。轨道板的顶部设有可与金属球吸合的电磁铁，电磁铁与第一计时开关连接，且第一计时器控制电磁铁的通电与断电。其中，第一计时开关为常闭开关，第一计时开关常闭状态时电磁铁保持通电、计时器保持关闭。优选的，轨道板中间设有向内凹陷的滑道，金属球在滑道内向下滚动，第二计时开关设置在滑道底端。优选的，轨道板与底座之间设有可调节轨道板倾角的调节结构。在一实施例中，调节结构包括：设于底座上用于定位轨道板底端的一对连接耳、分别设于轨道板底端两侧的弧形槽、螺纹配合设于连接耳上的锁紧螺钉，轨道板的底端位于该对连接耳之间，所述锁紧螺钉的末端可穿过连接耳伸入该弧形槽中。优选的，底座上并排设有至少两个轨道板，每个轨道板的顶部同一位置设有电磁铁，每个轨道板的底部同一位置设有第二计时开关。与现有技术相比，本技术具备以下优点：1、计时器的通断由第一计时开关和第二计时开关控制，可以实现精确记录金属球从静止开始运动到轨道板底部的时间，使得实验数据更直观，便于对自由落体的运动规律进行科学探究；2、轨道板的倾斜角度可调节变化，使演示仪能完成轨道板倾角在0°~90°范围内的多种演示实验；3、底座上可并排设置两个或多个轨道板，以实现不同质量小球的运动情况对比，演示实验更直观、便于理解、利于探究。附图说明下面结合实施例和附图对本技术进行详细说明，其中：图1是本技术的结构示意图。具体实施方式如图1所示，本技术提出的伽利略重力斜面演示仪，包括：底座1、倾斜设于底座1上的轨道板2、可沿轨道板2滚下的金属球3、以及记录金属球3滚落时间的计时器4，计时器4分别连接第一计时开关5和第二计时开关6，按动第一计时开关5可启动计时器4开始计时，按动第二计时开关6可关闭计时器4停止计时。其中，第一计时开关5设置在方便实验人员操作的位置，第二计时开关6设置在轨道板2底部，第二计时开关6上用于触发的按键朝向金属球3，当金属球3滚动到轨道板2底部时，该按键可被金属球3撞击触发。轨道板2的顶部设有与第一计时开关5连接的电磁铁7，第一计时开关5可控制电磁铁7的通电或断电，电磁铁7通电时会产生磁场，金属球3被吸附在电磁铁7上，电磁铁7断电时磁场消失，金属球3可从轨道板2的顶部向下滚落。第一计时开关5为常闭开关，其为常闭状态时电磁铁7保持通电、计时器保4持关闭，第一计时开关5和电磁铁7通过一低压直流电源供电，第二计时开关6及计时器4自身带有纽扣电池，耗电量小、更节能环保。较优的，轨道板2中间还设有向内凹陷的滑道，第二计时开关6设置在滑道底端，金属球3可沿着滑道滚动，防止金属球3在滚动过程中滑出轨道板2外。具体实验过程如下，将金属球3吸合放置在电磁铁7上，按动第一计时开关5，金属球3向下滚动的同时计时器4开始计时，当金属球3滚动到轨道板2底部时撞击第二计时开关6，计时器4停止计时，计时的时间误差精确到百分之五以内。再测量出金属球3运动的距离S，重复多次金属球3滚落的实验求出平均时间t，即可准确分析出S—t2的关系图像。较优的，轨道板2与底座1之间设有可调节轨道板2倾角的调节结构，轨道板2可根据实验需要调整角度，分析不同倾角时S—t2的关系图像，并进行对比得出结论：金属球3的加速度a随轨道板2倾角变大而变大。调节结构可设置为各种能完成轨道板2倾角调节的机械结构。在一实施例中，调节结构包括：固定在底座1上的一对连接耳、设于轨道板2底端两侧的弧形槽、设于连接耳上的锁紧螺钉，轨道板2的底端位于该对连接耳之间，锁紧螺钉与连接耳螺纹配合，且锁紧螺钉的末端可穿过连接耳伸入该弧形槽中，旋转锁紧螺钉，即可将轨道板2稳定定位在一个倾斜角度上。较优的，底座1上可以并排设有至少两个轨道板2，每个轨道板2的顶部同一位置设有电磁铁7，每个轨道板2的底部同一位置设有第二计时开关6，多个并排轨道板2的设置可以实现不同质量金属球3的运动情况对比，并分别进行计时，在此基础上进一步作出各个金属球3运动S—t2的关系图像，验证相关规律，实验效果非常科学直观。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种伽利略重力斜面演示仪，包括：底座、倾斜设于底座上的轨道板、可沿轨道板滚下的金属球、以及记录金属球滚落时间的计时器，其特征在于，所述计时器与一控制其开启的第一计时开关连接，所述轨道板的底部设有控制该计时器关闭的第二计时开关，所述第二计时开关可被金属球撞击触发；所述轨道板的顶部设有可与金属球吸合的电磁铁，所述电磁铁与第一计时开关连接，且第一计时器控制电磁铁的通电与断电。

【技术特征摘要】
1.一种伽利略重力斜面演示仪，包括：底座、倾斜设于底座上的轨道板、可沿轨道板滚下的金属球、以及记录金属球滚落时间的计时器，其特征在于，所述计时器与一控制其开启的第一计时开关连接，所述轨道板的底部设有控制该计时器关闭的第二计时开关，所述第二计时开关可被金属球撞击触发；
所述轨道板的顶部设有可与金属球吸合的电磁铁，所述电磁铁与第一计时开关连接，且第一计时器控制电磁铁的通电与断电。
2.如权利要求1所述的伽利略重力斜面演示仪，其特征在于，所述第一计时开关为常闭开关，第一计时开关常闭状态时电磁铁保持通电、计时器保持关闭。
3.如权利要求2所述的伽利略重力斜面演示仪，其特征在于，所述轨道板中间设有向内凹陷的滑道，所述金属球在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张光幸，曾清波，
申请(专利权)人：张光幸，曾清波，
类型：新型
国别省市：广东;44