[实用新型]一种自由落体实验装置

说明书

本实用新型提供了一种自由落体实验装置，涉及教学实验用具技术领域，包括底座、安装于底座上的接球槽、安装于接球槽一侧显色板、以及安装于显色板顶部的光发射器；所述显色板上贴附有显色纸；所述显色纸通过接收光发射器发出的特定波长的光而显色。本实用新型的显色方式为非接触式，实验结果没有误差，使结果更加精准；同时可以做到实时显示，能使实验过程实验现象更加高效直观；而且实验操作十分简单，只要将光发射器释放即可。

技术领域

本实用新型涉及教学实验用具技术领域，尤其涉及一种自由落体实验装置。

背景技术

物体只在重力作用下，由静止开始下落的运动叫自由落体运动。任何物体，不论其质量大小，在同一地区做自由落体运动时，都具有相同的加速度，这个加速度就是重力加速度。准确测定重力加速度，在理论上、生产上以及科学研究方面都具有极其重要的意义。因此在物理教学实验中，验证重力加速度的大小成为一项很重要的实验。

现有技术中，常采用电磁铁吸合钢球，电磁铁断电钢球释放做自由落体运动。钢球下落时经过第一光电门（瞬时初速度为V₀），用第一光电门触发数字毫秒仪计时，钢球经过第二光电门停止计时，根据V₀及测量两光电门间的距离(h₁)和时间(t₁)来计算自由落体重力加速度 (g)。此方法主要存在以下缺点：

1、精确测量瞬时初速度V₀比较困难，因此实验结果不够精确；

2、钢球下落时不能准确挡光，因此使实验过程难以掌控，实验误差增大；

3、实验现象不够直观，直接根据仪器检测的数据得出结论，降低了学生在实验过程中的体验性。

基于此，本案由此产生。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种自由落体实验装置，使实验现象更加直观，实验结果更加精确。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种自由落体实验装置，包括底座、安装于底座上的接球槽、安装于接球槽一侧显色板、以及安装于显色板顶部的光发射器；所述显色板上贴附有显色纸；所述显色纸通过接收光发射器发出的特定波长的光而显色。

作为优选，所述显色板顶部设有磁力释放器，所述光发射器包括外壳和设置在外壳内的光电模块；所述磁力释放器设有吸引软磁材料的硬磁材料，所述外壳上设有软磁材料；所述光发射器通过磁力释放器吸附和释放。

作为优选，所述接球槽内设有缓冲材料。

作为优选，所述底座上设有调平器。

作为优选，所述磁力释放器包括壳体、贯穿壳体的拉杆、套设于拉杆上并位于壳体内的弹簧、以及安装于拉杆内的硬磁条；所述拉杆的顶端和底端分别伸出壳体的顶部和底部一段距离；所述硬磁条伸出拉杆的底端一段距离。

作为优选，所述拉杆的底端设有限位圈，拉杆的顶端设有手柄。

本实用新型的工作原理：由于本实用新型显色纸表面涂有光变效应材料，在波长10至400nm的紫光照射下可变色，光发射器在下落过程中，发出波长10至400nm的紫光，因此可以在显色纸上留下密集的点，可以显示下落的轨迹。

本实用新型能实现如下技术效果：

（1）本实用新型的显色方式为非接触式，实验结果没有误差，使结果更加精准；同时可以做到实时显示，能使实验过程实验现象更加高效直观；而且实验操作十分简单，只要将光发射器从释放即可。

（2）本实用新型实验完成后可拍照或者直接分析，可以提高学生实验的体验性。