本发明专利技术公开了一种高中物理自由落体实验模拟装置，具体涉及物理教学设备技术领域，包括固定基座，所述固定基座顶部设有平衡板，所述固定基座顶部两侧设有对称分布的两个支撑滑杆，所述支撑滑杆外侧滑动连接有滑套，两个所述滑套之间两个设有调节横架，所述平衡板顶部固定连接有两个对称的安装板。本发明专利技术通过调整调节横架和承载板的高度，使第一实验筒与第二实验筒滑动拉伸，调节实验球体下落高度，真空泵抽气使第一实验组件和第二实验组件内部真空，将两个不同质量的实验球体从相同高度同时释放，进行自由落体实验演示，受外力影响小，实验结果精确，降低实验误差，对比鲜明，便于观测质量与加速度的关系。
A High School Physics Free Falling Experiment Simulator
【技术实现步骤摘要】
一种高中物理自由落体实验模拟装置
本专利技术涉及物理教学设备
，更具体地说，本专利技术涉及一种高中物理自由落体实验模拟装置。
技术介绍
在中学物理的教学过程中，为了学生更好更直观的理解加速度数据，需要对学生演示模拟自由落体运动，在自由落体实验中，需要专门的设备加以支撑，但传统的自由落体实验模拟装置存在诸多问题，结构复杂，使用调节不便，固定不够牢靠，平衡度难以得到保障，致使模拟测试的准确性有待商榷，给使用者的使用带来了极大的麻烦。专利申请公布号CN109461352A的中国专利公开了一种高中物理自由落体实验模拟装置，包括底板，底板的上端四角设有平衡调节装置，该高中物理自由落体实验模拟装置，结构简单，使用调节方便，固定牢靠，模拟测试准确，给使用者的使用带来了极大的便利，而且能够根据需求，通过平衡调节装置对落地面与放置面的水平角度调节，通过升降装置便利调节放置高度，对不同自由落地高度的调节，便于多组测试来保证实验数据的准确性，通过释放装置便于对落球的快速释放，红外线传感器和压力传感器实时检测落球的位置信息，在计时器计时作用下，从而完成多组自由落体实验，减轻了教师的教学负担，提高了模拟测试准确度，提升了自由落体实验模拟装置的使用效率。但是上述技术方案中提供的一种高中物理自由落体实验模拟装置在实际运用时，仍旧存在较多缺点，如缺少对照组，不便于直观的观测自由落体与质量的关系，且实验结果受外力影响大，导致实验结果存在较大误差，不利于教学演示实验。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种高中物理自由落体实验模拟装置，通过调整调节横架和承载板的高度，使第一实验筒与第二实验筒滑动拉伸，调节实验球体下落高度，真空泵抽气使第一实验组件和第二实验组件内部真空，将两个不同质量的实验球体从相同高度同时释放，进行自由落体实验演示，受外力影响小，实验结果精确，降低实验误差，对比鲜明，便于观测质量与加速度的关系，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高中物理自由落体实验模拟装置，包括固定基座，所述固定基座顶部设有平衡板，所述固定基座顶部两侧设有对称分布的两个支撑滑杆，所述支撑滑杆外侧滑动连接有滑套，两个所述滑套之间两个设有调节横架，所述平衡板顶部固定连接有两个对称的安装板，两个所述安装板顶部均设有缓冲组件，两个所述缓冲组件外侧分别设有第一实验组件和第二实验组件，所述第一实验组件和第二实验组件一侧均设有真空泵；所述第一实验组件和第二实验组件均由第一实验筒和第二实验筒组成，所述第一实验筒贯穿第二实验筒的顶端，且第一实验筒在第二实验筒的轴心处滑动连接，所述第一实验筒顶端设有密封塞，所述密封塞两侧滑动连接有两个平行分布的调节杆，所述调节杆底端固定连接有承载板，所述承载板轴心处贯穿有掉落孔，所述掉落孔内侧设有若干均匀分布的滑槽，所述滑槽内滑动连接有托片，所述托片远离掉落孔的一端设有电动推杆；所述缓冲组件包括缓冲槽，所述缓冲槽外侧设有遮挡凸台，所述缓冲槽内滑动连接有缓冲板，所述缓冲板上表面设有弧形凹槽，所述缓冲槽底部固定连接有若干均匀分布的缓冲杆，所述缓冲杆贯穿缓冲板，且缓冲杆与缓冲板滑动连接，所述缓冲杆外侧套设有第一弹簧；所述第一实验组件内部设有第一实验球，所述第二实验组件内部设有第二实验球，所述第一实验球与第二实验球的直径大小相等，所述第一实验球由不锈钢金属材质制成，所述第二实验球由塑料材质制成；所述滑套一侧设有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内设有第一固定螺丝，所述滑套与支撑滑杆通过第一固定螺丝固定连接，所述调节杆贯穿调节横架，且调节杆贯穿调节横架贯穿孔滑动连接，所述调节横架一侧设有第二螺纹孔，所述第二螺纹孔内设有第二固定螺丝，所述调节横架与调节杆通过第二固定螺丝固定连接。在一个优选地实施方式中，所述固定基座一侧固定连接有触摸显示屏，所述触摸显示屏的连接端设有单片机，所述单片机的连接端设有计时模块。在一个优选地实施方式中，所述弧形凹槽轴心处开设有通孔，所述通孔内固定连接有红外传感器，所述计时模块的数量设置为两个，两个所述计时模块分别与两个红外传感器相匹配。在一个优选地实施方式中，所述支撑滑杆表面设有第一刻度条，所述第二实验筒表面设有第二刻度条。在一个优选地实施方式中，所述固定基座底部固定连接有吸盘，所述固定基座顶部四角均固定连接有平衡杆，所述平衡杆贯穿平衡板，且平衡杆与平衡板滑动连接，所述平衡杆顶端设有外螺纹，所述平衡杆顶端螺纹连接有螺母，所述平衡杆外侧套设有第二弹簧，所述第二弹簧设置在固定基座与平衡板之间。在一个优选地实施方式中，所述第一实验筒顶端与调节横架固定连接，所述第二实验筒与平衡板固定连接，所述第一实验筒与第二实验筒的连接处固定连接有密封垫圈，所述真空泵的输入端与第二实验筒底部一侧相匹配。在一个优选地实施方式中，所述第一实验筒和第二实验筒均由亚克力玻璃材料制成，所述密封垫圈和密封塞均由橡胶材料制成。在一个优选地实施方式中，所述承载板底端设置为圆弧状，且承载板底端与户型凹槽相匹配，所述掉落孔的截面形状设置为喇叭形，所述第一实验球与第二实验球分别设置在两个掉落孔内。在一个优选地实施方式中，所述单片机的输入端设有A/D转化器，所述单片机的输出端设有D/A转化器，所述红外传感器与A/D转化器电性连接，所述计时模块与D/A转化器电性连接。本专利技术的技术效果和优点：1、通过调整调节横架和承载板的高度，使第一实验筒与第二实验筒滑动拉伸，调节实验球体下落高度，真空泵抽气使第一实验组件和第二实验组件内部真空，将两个不同质量的实验球体从相同高度同时释放，进行自由落体实验演示，受外力影响小，实验结果精确，降低实验误差，对比鲜明，便于观测质量与加速度的关系；2、通过吸盘将固定基座安装在一个平台上，拧紧螺母使第二弹簧压紧，并根据平台倾斜角度使平衡板水平放置，保证第一实验球和第二实验球的自由下落轨迹分别与两者的铅垂线重合，稳定性好，试验结果误差小，缓冲组件有效缓冲两个球体释放压力，避免球体弹出击打第二实验筒，弧形凹槽使球体滚落其圆心点处，便于球体安装，装置结构紧凑，使用安全性能高；3、通过同时释放第一实验球和第二实验球，在释放时两个计时模块同时计时，两个红外传感器配合单片机分析处理，并在落地时控制计时模块停止，计时结果在触摸显示屏显示，便于实验对比，提高模拟实验的计时精度。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图。图2为本专利技术的整体左视图。图3为本专利技术第一实验组件的剖视图。图4为本专利技术缓冲板的结构示意图。图5为本专利技术承载板的俯视图。图6为本专利技术图3的A部结构放大图。图7为本专利技术图3的B部结构放大图。图8为本专利技术的控制系统结构示意图。附图标记为：1固定基座、2平衡板、3支撑滑杆、4密封垫圈、5滑套、6调节横架、7安装板、8缓冲组件、81缓冲槽、82遮挡凸台、83缓冲板、84弧形凹槽、85缓冲杆、86第一弹簧、9第一实验组件、91第一实验筒、92第二实验筒、93密封塞、94调节杆、95承载板、96掉落孔、97托片、98电动推杆、99第一实验球、10第二实验组件、11真空泵、12第一固定螺丝、13第二固定螺丝、14触摸显示屏、15单片机、16计时模块、17红外传感器、18第一刻度条、19第二刻度条、20吸盘本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高中物理自由落体实验模拟装置，包括固定基座(1)，其特征在于：所述固定基座(1)顶部设有平衡板(2)，所述固定基座(1)顶部两侧设有对称分布的两个支撑滑杆(3)，所述支撑滑杆(3)外侧滑动连接有滑套(5)，两个所述滑套(5)之间两个设有调节横架(6)，所述平衡板(2)顶部固定连接有两个对称的安装板(7)，两个所述安装板(7)顶部均设有缓冲组件(8)，两个所述缓冲组件(8)外侧分别设有第一实验组件(9)和第二实验组件(10)，所述第一实验组件(9)和第二实验组件(10)一侧均设有真空泵(11)；所述第一实验组件(9)和第二实验组件(10)均由第一实验筒(91)和第二实验筒(92)组成，所述第一实验筒(91)贯穿第二实验筒(92)的顶端，且第一实验筒(91)在第二实验筒(92)的轴心处滑动连接，所述第一实验筒(91)顶端设有密封塞(93)，所述密封塞(93)两侧滑动连接有两个平行分布的调节杆(94)，所述调节杆(94)底端固定连接有承载板(95)，所述承载板(95)轴心处贯穿有掉落孔(96)，所述掉落孔(96)内侧设有若干均匀分布的滑槽，所述滑槽内滑动连接有托片(97)，所述托片(97)远离掉落孔(96)的一端设有电动推杆(98)；所述缓冲组件(8)包括缓冲槽(81)，所述缓冲槽(81)外侧设有遮挡凸台(82)，所述缓冲槽(81)内滑动连接有缓冲板(83)，所述缓冲板(83)上表面设有弧形凹槽(84)，所述缓冲槽(81)底部固定连接有若干均匀分布的缓冲杆(85)，所述缓冲杆(85)贯穿缓冲板(83)，且缓冲杆(85)与缓冲板(83)滑动连接，所述缓冲杆(85)外侧套设有第一弹簧(86)；所述第一实验组件(9)内部设有第一实验球(99)，所述第二实验组件(10)内部设有第二实验球，所述第一实验球(99)与第二实验球的直径大小相等，所述第一实验球(99)由不锈钢金属材质制成，所述第二实验球由塑料材质制成；所述滑套(5)一侧设有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内设有第一固定螺丝(12)，所述滑套(5)与支撑滑杆(3)通过第一固定螺丝(12)固定连接，所述调节杆(94)贯穿调节横架(6)，且调节杆(94)贯穿调节横架(6)贯穿孔滑动连接，所述调节横架(6)一侧设有第二螺纹孔，所述第二螺纹孔内设有第二固定螺丝(13)，所述调节横架(6)与调节杆(94)通过第二固定螺丝(13)固定连接。...
【技术特征摘要】
1.一种高中物理自由落体实验模拟装置，包括固定基座(1)，其特征在于：所述固定基座(1)顶部设有平衡板(2)，所述固定基座(1)顶部两侧设有对称分布的两个支撑滑杆(3)，所述支撑滑杆(3)外侧滑动连接有滑套(5)，两个所述滑套(5)之间两个设有调节横架(6)，所述平衡板(2)顶部固定连接有两个对称的安装板(7)，两个所述安装板(7)顶部均设有缓冲组件(8)，两个所述缓冲组件(8)外侧分别设有第一实验组件(9)和第二实验组件(10)，所述第一实验组件(9)和第二实验组件(10)一侧均设有真空泵(11)；所述第一实验组件(9)和第二实验组件(10)均由第一实验筒(91)和第二实验筒(92)组成，所述第一实验筒(91)贯穿第二实验筒(92)的顶端，且第一实验筒(91)在第二实验筒(92)的轴心处滑动连接，所述第一实验筒(91)顶端设有密封塞(93)，所述密封塞(93)两侧滑动连接有两个平行分布的调节杆(94)，所述调节杆(94)底端固定连接有承载板(95)，所述承载板(95)轴心处贯穿有掉落孔(96)，所述掉落孔(96)内侧设有若干均匀分布的滑槽，所述滑槽内滑动连接有托片(97)，所述托片(97)远离掉落孔(96)的一端设有电动推杆(98)；所述缓冲组件(8)包括缓冲槽(81)，所述缓冲槽(81)外侧设有遮挡凸台(82)，所述缓冲槽(81)内滑动连接有缓冲板(83)，所述缓冲板(83)上表面设有弧形凹槽(84)，所述缓冲槽(81)底部固定连接有若干均匀分布的缓冲杆(85)，所述缓冲杆(85)贯穿缓冲板(83)，且缓冲杆(85)与缓冲板(83)滑动连接，所述缓冲杆(85)外侧套设有第一弹簧(86)；所述第一实验组件(9)内部设有第一实验球(99)，所述第二实验组件(10)内部设有第二实验球，所述第一实验球(99)与第二实验球的直径大小相等，所述第一实验球(99)由不锈钢金属材质制成，所述第二实验球由塑料材质制成；所述滑套(5)一侧设有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内设有第一固定螺丝(12)，所述滑套(5)与支撑滑杆(3)通过第一固定螺丝(12)固定连接，所述调节杆(94)贯穿调节横架(6)，且调节杆(94)贯穿调节横架(6)贯穿孔滑动连接，所述调节横架(6)一侧设有第二螺纹孔，所述第二螺纹孔内设有第二固定螺丝(13)，所述调节横架(6)与调节杆(94)通过第二固定螺丝(13)固定连接。2.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯凯文，
申请(专利权)人：侯凯文，
类型：发明
国别省市：山东,37
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