一种重力加速度的物理教学演示装置
专利汇可以提供一种重力加速度的物理教学演示装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种重 力 加速 度的物理教学演示装置，包括 箱体 ，所述箱体内顶壁固定连接有两个固定杆，所述固定杆的下端均固定连接有限位套，两个所述限位套的内部共同插设有驱动杆，位于两个限位套之间的所述驱动杆外侧固定套接有第二皮带轮，所述箱体上 侧壁 固定连接有 电动机 ，所述电动机的输出端固定连接有第一皮带轮，所述第一皮带轮与第二皮带轮之间通过皮带传动连接，所述箱体上侧壁开设有开口，所述皮带穿过开口设置，所述驱动杆的两端均固定连接有第一锥 齿轮 。本发明可以根据需要调节检测球的高度，可以使用 风 机改变对检测球的阻力大小，通过设置 丝杆 、 螺纹 块 和第三转动杆可以调节第一光电 门 与第二光电门之间的距离。，下面是一种重力加速度的物理教学演示装置专利的具体信息内容。
1.一种重力加速度的物理教学演示装置，包括箱体(1)，其特征在于，所述箱体(1)内顶壁固定连接有两个固定杆(7)，所述固定杆(7)的下端均固定连接有限位套(6)，两个所述限位套(6)的内部共同插设有驱动杆，位于两个限位套(6)之间的所述驱动杆外侧固定套接有第二皮带轮(5)，所述箱体(1)上侧壁固定连接有电动机(2)，所述电动机(2)的输出端固定连接有第一皮带轮(4)，所述第一皮带轮(4)与第二皮带轮(5)之间通过皮带(3)传动连接，所述箱体(1)上侧壁开设有开口，所述皮带(3)穿过开口设置，所述驱动杆的两端均固定连接有第一锥齿轮(9)，位于两个第一锥齿轮(9)两侧的所述箱体(1)内顶壁均转动连接有外螺纹杆(10)，所述外螺纹杆(10)外固定套设有第二锥齿轮(11)，所述第二锥齿轮(11)与第一锥齿轮(9)相互啮合，所述外螺纹杆(10)的下端外部螺纹套接有内螺纹杆(8)，所述内螺纹杆(8)的下端共同固定连接有移动板(13)，所述移动板(13)的下侧壁固定连接有两组夹持装置，所述夹持装置之间夹持有检测球(14)，所述移动板(13)下侧壁开设有与检测球(14)相互匹配的弧形槽，位于检测球(14)下方的所述箱体(1)内侧壁之间滑动连接有第一光电门(16)，位于第一光电门(16)下方的箱体(1)内侧壁之间滑动连接有第二光电门(17)，所述第一光电门(16)和第二光电门(17)均连接有计时装置，位于第一光电门(16)与第二光电门(17)之间的所述箱体(1)内侧壁之间转动连接有丝杆(28)，所述丝杆(28)一端贯穿箱体(1)侧壁且固定连接有把手(30)，所述丝杆(28)上螺纹连接有两个螺纹块(29)，每个所述螺纹块(29)上均转动连接有两个第三转动杆(27)，位于同一个螺纹块(29)上的两个所述第三转动杆(27)分别与第一光电门(16)和第二光电门(17)转动连接，所述第一光电门(16)和第二光电门(17)的两侧均固定连接有限位块(39)，所述箱体(1)前后两侧内侧壁均开设有限位槽，所述限位槽内固定连接有竖杆(42)，所述限位块(39)套设在竖杆(42)上，所述箱体(1)一侧外侧壁固定连接有锁紧装置，所述锁紧装置位于把手(30)的下方，位于第二光电门(17)下方的所述箱体(1)内壁之间滑动连接有弧形缓冲板(19)，所述弧形缓冲板(19)上侧壁粘接有橡胶垫，所述弧形缓冲板(19)下侧壁固定连接有两个对称设置的连接块(20)，所述箱体(1)内底壁固定连接有底板(25)，所述底板(25)内开设有两个第一缓冲槽和两个第二缓冲槽，所述第一缓冲槽内壁均固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧的另一端固定连接有第一移动块(23)，所述第二缓冲槽内壁固定连接有第三弹簧，所述第三弹簧的另一端固定连接有第二移动块(24)，所述第二移动块(24)上转动连接有第一转动杆(21)，所述第一移动块(23)上转动连接有第二转动杆(22)，所述第二转动杆(22)上端与连接块(20)转动连接，所述第一转动杆(21)另一端与第二转动杆(22)中部位置转动连接，所述箱体(1)一侧侧壁开设有出球口，位于出球口出口处的的所述箱体(1)外侧壁上转动连接有收集球框，所述收集球框内绑设有收集球网(26)，所述收集球框与箱体(1)之间通过螺栓连接。
2.根据权利要求1所述的一种重力加速度的物理教学演示装置，其特征在于，所述第一皮带轮(4)与第二皮带轮(5)的规格相同，所述开口的宽度大于第一皮带轮(4)的直径与皮带(3)厚度之和。
3.根据权利要求1所述的一种重力加速度的物理教学演示装置，其特征在于，每组所述夹持装置包括均固定连接在移动板(13)下侧壁的两个第二固定块(35)，两个所述第二固定块(35)之间固定连接有限位杆(36)，每个所述限位杆(36)上均滑动套接有滑块(38)，所述滑块(38)下侧壁固定连接有拉块(33)，两个所述拉块(33)相互背离的一侧侧壁均固定连接有拉杆(37)，所述箱体(1)两侧侧壁均开设有与拉杆(37)相匹配的移动槽，所述拉杆(37)的另一端穿过移动槽且固定连接有第二拉块。
4.根据权利要求1所述的一种重力加速度的物理教学演示装置，其特征在于，所述锁紧装置包括固定连接在箱体(1)外侧壁的固定板(40)，所述固定板(40)内部插设有连接杆(32)，所述连接杆(32)的上端固定连接有U形夹块(31)，所述U形夹块(31)的内壁与丝杆(28)相互接触，所述连接杆(32)的下端固定连接有拉板(41)，所述拉板(41)与固定板(40)之间固定连接有两个第一弹簧，两个所述第一弹簧分布在连接杆(32)的两侧，所述拉板(41)下侧壁固定连接有拉环。
5.根据权利要求1所述的一种重力加速度的物理教学演示装置，其特征在于，所述第一光电门(16)与第二光电门(17)规格参数相同，且均为凹字形结构。
6.根据权利要求1所述的一种重力加速度的物理教学演示装置，其特征在于，所述箱体(1)为透明结构，且箱体(1)上设有刻度，所述刻度的长度大于第一光电门(16)与第二光电门(17)之间的距离。
7.根据权利要求1所述的一种重力加速度的物理教学演示装置，其特征在于，所述第一光电门(16)与第二光电门(17)之间的箱体(1)内侧壁上固定连接有风机(18)，所述风机(18)的型号为CY-150P。
8.根据权利要求1所述的一种重力加速度的物理教学演示装置，其特征在于，所述丝杆(28)两端的螺纹方向相反，且螺纹块(29)内部的内螺纹与丝杆(28)的螺纹相互匹配。
一种重力加速度的物理教学演示装置
技术领域
背景技术
发生的物理现象。自由落体的加速度即是一个不变的常量。它是初速为零的匀加速直线运
动。在学生进行有关自由落体运动的课程学习时，需要借助演示装置加深对自由落体运动
的认知。传统的自由落体演示装置被测量物体的高度调节和光电门之间的距离调节不便，
演示不直观，很难引起学习兴趣。
发明内容
动杆，位于两个限位套之间的所述驱动杆外侧固定套接有第二皮带轮，所述箱体上侧壁固
定连接有电动机，所述电动机的输出端固定连接有第一皮带轮，所述第一皮带轮与第二皮
带轮之间通过皮带传动连接，所述箱体上侧壁开设有开口，所述皮带穿过开口设置，所述驱动杆的两端均固定连接有第一锥齿轮，位于两个第一锥齿轮两侧的所述箱体内顶壁均转动
连接有外螺纹杆，所述外螺纹杆外固定套设有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮
相互啮合，所述外螺纹杆的下端外部螺纹套接有内螺纹杆，所述内螺纹杆的下端共同固定
连接有移动板，所述移动板的下侧壁固定连接有两组夹持装置，所述夹持装置之间夹持有
检测球，所述移动板下侧壁开设有与检测球相互匹配的弧形槽，位于检测球下方的所述箱
体内侧壁之间滑动连接有第一光电门，位于第一光电门下方的箱体内侧壁之间滑动连接有
第二光电门，所述第一光电门和第二光电门均连接有计时装置，位于第一光电门与第二光
电门之间的所述箱体内侧壁之间转动连接有丝杆，所述丝杆一端贯穿箱体侧壁且固定连接
有把手，所述丝杆上螺纹连接有两个螺纹块，每个所述螺纹块上均转动连接有两个第三转
动杆，位于同一个螺纹块上的两个所述第三转动杆分别与第一光电门和第二光电门转动连
接，所述第一光电门和第二光电门的两侧均固定连接有限位块，所述箱体前后两侧内侧壁
均开设有限位槽，所述限位槽内固定连接有竖杆，所述限位块套设在竖杆上，所述箱体一侧外侧壁固定连接有锁紧装置，所述锁紧装置位于把手的下方，位于第二光电门下方的所述
箱体内壁之间滑动连接有弧形缓冲板，所述弧形缓冲板上侧壁粘接有橡胶垫，所述弧形缓
冲板下侧壁固定连接有两个对称设置的连接块，所述箱体内底壁固定连接有底板，所述底
板内开设有两个第一缓冲槽和两个第二缓冲槽，所述第一缓冲槽内壁均固定连接有第二弹
簧，所述第二弹簧的另一端固定连接有第一移动块，所述第二缓冲槽内壁固定连接有第三
弹簧，所述第三弹簧的另一端固定连接有第二移动块，所述第二移动块上转动连接有第一
转动杆，所述第一移动块上转动连接有第二转动杆，所述第二转动杆上端与连接块转动连
接，所述第一转动杆另一端与第二转动杆中部位置转动连接，所述箱体一侧侧壁开设有出
球口，位于出球口出口处的的所述箱体外侧壁上转动连接有收集球框，所述收集球框内绑
设有收集球网，所述收集球框与箱体之间通过螺栓连接。
滑块下侧壁固定连接有拉块，两个所述拉块相互背离的一侧侧壁均固定连接有拉杆，所述
箱体两侧侧壁均开设有与拉杆相匹配的移动槽，所述拉杆的另一端穿过移动槽且固定连接
有第二拉块。
个所述第一弹簧分布在连接杆的两侧，所述拉板下侧壁固定连接有拉环。
附图说明
29螺纹块、30把手、31U形夹块、32连接杆、33第一拉块、34第四转动杆、35第二固定块、36限位杆、37拉杆、38滑块、39限位块、40固定板、41拉板、42竖杆。
具体实施方式
有驱动杆，位于两个限位套6之间的驱动杆外侧固定套接有第二皮带轮5，箱体1上侧壁固定连接有电动机2，电动机2为伺服电机，伺服电机的型号可以采用SGMJV-04ADA21，电动机2的输出端固定连接有第一皮带轮4，第一皮带轮4与第二皮带轮5之间通过皮带3传动连接，箱
体1上侧壁开设有开口，第一皮带轮4与第二皮带轮5的规格相同，开口的宽度大于第一皮带轮4的直径与皮带3厚度之和，皮带3穿过开口设置，驱动杆的两端均固定连接有第一锥齿轮
9，位于两个第一锥齿轮9两侧的箱体1内顶壁均转动连接有外螺纹杆10，外螺纹杆10外固定套设有第二锥齿轮11，第二锥齿轮11与第一锥齿轮9相互啮合。
移动板13下侧壁的两个第二固定块35，两个第二固定块35之间固定连接有限位杆36，每个
限位杆36上均滑动套接有滑块38，滑块38下侧壁固定连接有拉块33，两个拉块33相互背离
的一侧侧壁均固定连接有拉杆37，箱体1两侧侧壁均开设有与拉杆37相匹配的移动槽，拉杆
37的另一端穿过移动槽且固定连接有第二拉块，夹持装置之间夹持有检测球14，移动板13
下侧壁开设有与检测球14相互匹配的弧形槽，位于检测球14下方的箱体1内侧壁之间滑动
连接有第一光电门16，位于第一光电门16下方的箱体1内侧壁之间滑动连接有第二光电门
17，第一光电门16和第二光电门17均连接有计时装置，第一光电门16与第二光电门17之间
的箱体1内侧壁上固定连接有风机18，风机18的型号为CY-150P。
接，当物体通过光电门时光被挡住，计时器开始计时，当物体离开时停止计时，这样就可以根据物体大小与运动时间计算物体运动的速度；若计时装置具备运算功能，使用随机配置
的挡光片(宽度一定)，可以直接测量物体的瞬时速度，光电门是由一个小的聚光灯泡和一
个光敏管组成的，聚光灯泡对准光敏管，光敏管前面有一个小孔可以接收光的照射。光敏门与计时仪是按以下方式联接的。即当两个光电门的任一个被挡住时，计时仪开始计时；当两个光电门中任一个被再次挡光时，计时终止，计时仪显示的是两次挡光之间的时间间隔，且均为凹字形结构，位于第一光电门16与第二光电门17之间的箱体1内侧壁之间转动连接有
丝杆28，丝杆28一端贯穿箱体1侧壁且固定连接有把手30，丝杆28上螺纹连接有两个螺纹块
29，丝杆28两端的螺纹方向相反，且螺纹块29内部的内螺纹与丝杆28的螺纹相互匹配，每个螺纹块29上均转动连接有两个第三转动杆27，位于同一个螺纹块29上的两个第三转动杆27
分别与第一光电门16和第二光电门17转动连接，第一光电门16和第二光电门17的两侧均固
定连接有限位块39，箱体1前后两侧内侧壁均开设有限位槽，限位槽内固定连接有竖杆42，限位块39套设在竖杆42上，通过转动把手30，把手30带动丝杆28转动，丝杆28带动螺纹块29移动，螺纹块29带动第三转动杆27移动，第三转动杆27带动第一光电门16和第二光电门17
移动，从而可以调节两个光电门之间的距离，箱体1一侧外侧壁固定连接有锁紧装置，锁紧装置包括固定连接在箱体1外侧壁的固定板40，固定板40内部插设有连接杆32，连接杆32的上端固定连接有U形夹块31，U形夹块31的内壁与丝杆28相互接触，连接杆32的下端固定连
接有拉板41，拉板41与固定板40之间固定连接有两个第一弹簧，两个第一弹簧分布在连接
杆32的两侧，拉板41下侧壁固定连接有拉环，通过设置U形夹块31，松开拉环，在第一弹簧的弹力下，带动拉板41移动，拉板41带动连接杆32移动，连接杆32带动U形夹块31移动，使得其与丝杆28相抵，实现固定的作用，防止把手20的转动，拉动拉环，拉环带动拉板41和连接杆
32移动，连接杆32带动U形夹块31与丝杆28分离，锁紧装置位于把手30的下方。
槽内壁均固定连接有第二弹簧，第二弹簧的另一端固定连接有第一移动块23，第二缓冲槽
内壁固定连接有第三弹簧，第三弹簧的另一端固定连接有第二移动块24，第二移动块24上
转动连接有第一转动杆21，第一移动块23上转动连接有第二转动杆22，第二转动杆22上端
与连接块20转动连接，第一转动杆21另一端与第二转动杆22中部位置转动连接，在受到检
测球14的冲击时，弧形缓冲板19上的橡胶垫可以起到一定的缓冲作用，同时第二转动杆22
和第一转动杆21也会发生转动，带动第一移动块23和第二移动块24向着相反的方向移动，
第二弹簧进而第三弹簧发生形变，也起到缓冲的作用，箱体1一侧侧壁开设有出球口，位于出球口出口处的的箱体1外侧壁上转动连接有收集球框，收集球框内绑设有收集球网26，收集球框与箱体1之间通过螺栓连接，当需要取出检测球14的时候，将螺栓卸下，将收集球网
26内的检测球14取出。
转动带动驱动杆转动，驱动杆带动两个第一锥齿轮9转动，第一锥齿轮9带动第二锥齿轮11
转动，第二锥齿轮11带动外螺纹杆10转动，外螺纹杆10带动内螺纹杆8移动，内螺纹杆8带动移动板13移动，从而通过第一固定块12安装在移动板13上的弧形夹板带动检测球14移动，
从而根据需要来调节检测球14的释放高度，以不同的高度释放检测球14来测量加速度，拉
动两个第二拉块，第二拉块带动拉杆37移动，拉杆37带动滑块38移动，滑块38带动第四转动杆34移动，第四转动杆34拉动弧形夹板15，使得弧形夹板15与检测球14分离，使得检测球14以初速度为零的速度下落，经过第一光电门16和第二光电门17，它利用的基本原理是：极短时间内的平均速度大小可以近似认为是该时刻的瞬时速度大小v＝d/△t，计算出经过第一
光电门16与第二光电门17的瞬时速度，再由刻度计算出两个光电门之间的距离，根据公式S＝(v12-v。2)/(2a)，计算出加速度a，经过多次的实验得到平均数据，检测球14最后落在弧形缓冲板19上，弧形缓冲板19的上橡胶垫进行缓冲，检测球14经过出球口，落入收集球网26
内，通过打开风机也可以增加变量来测量重力加速度的数值。
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