阅读说明：本技术 一种测量重力加速度的实验装置 (Experimental device for measuring gravitational acceleration ) 是由 文灵华 王庆波 于 2019-10-24 设计创作，主要内容包括：一种测量重力加速度的实验装置,包括顶面开口的箱体,箱体为透明材质,箱体的底面内壁中部固定安装支撑块,支撑块的两侧面分别开设有第一盲孔,第一盲孔的内部分别设有与之滑动配合的第一滑杆,两第一滑杆相向的一端分别通过第一弹簧连接对应第一盲孔的内壁,两第一滑杆相背的一端为斜面朝上的楔形面,支撑块的顶面固定安装支撑板,支撑板的前面开设有两个竖向且截面为T形的第一凹槽,第一凹槽的内部分别设有截面为T形的第一滑块。本发明可作为简易的天平用于实验时的实验物质量的粗略测量,提高了教学仪器的使用率,减小了教学资源的浪费,本发明操作简单,经济实用性、适合多种不同形式的教学使用,适用性好。(The utility model provides a measure acceleration of gravity's experimental apparatus, including top surface open-ended box, the box is transparent material, the bottom surface inner wall middle part fixed mounting supporting shoe of box, first blind hole has been seted up respectively to the both sides face of supporting shoe, the inside of first blind hole is equipped with the first slide bar of sliding fit with it respectively, two first slide bars one end in opposite directions correspond the inner wall of first blind hole through first spring coupling respectively, the one end that two first slide bars carried on the back mutually is inclined plane wedge face up, the top surface fixed mounting backup pad of supporting shoe, the preceding first recess of two vertical and cross-sections for T shapes of seting up of backup pad, the inside of first recess is equipped with the first slider that the cross-section is T shape respectively. The invention can be used as a simple balance for roughly measuring the quality of an experiment substance during the experiment, improves the utilization rate of a teaching instrument, reduces the waste of teaching resources, has simple operation, economical practicability, is suitable for teaching in various forms, and has good applicability.)

一种测量重力加速度的实验装置

技术领域

本发明属于测量仪器领域，具体地说是一种测量重力加速度的实验装置。

背景技术

重力加速度也叫自由落体加速度，在物理实验教学中占据重要地位，其测量方法是通过测量自由落体运动的距离和时间，根据h＝v0t+gt2/2公式计算重力加速度大小，而目前实验教学用的测量装置在时间测量上常采用打点计时器、光电门计时或人工手动计时，人工手动计时的计时精度低，打点计时器计时需通过纸带上打出的点换算时间，计算繁琐，纸带最多正反使用两次，资源浪费且教学成本高，光电门仪器虽然检测精度高但设备昂贵，经济实用性差，且传统的重力加速度实验装置多性能单一，只能单次测量一个实验掉落体的重力加速度，不能同时对多个实验掉落体进行对比实验，对比实验教学直观性差，实验装置大多只能测量加速度即只能在加速度的教学阶段使用，长时间的闲置，很大程度上造成了教学资源的浪费。

发明内容

本发明提供一种测量重力加速度的实验装置，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种测量重力加速度的实验装置，包括顶面开口的箱体，箱体为透明材质，箱体的底面内壁中部固定安装支撑块，支撑块的两侧面分别开设有第一盲孔，第一盲孔的内部分别设有与之滑动配合的第一滑杆，两第一滑杆相向的一端分别通过第一弹簧连接对应第一盲孔的内壁，两第一滑杆相背的一端为斜面朝上的楔形面，支撑块的顶面固定安装支撑板，支撑板的前面开设有两个竖向且截面为T形的第一凹槽，第一凹槽的内部分别设有截面为T形的第一滑块，第一滑块的顶面分别通过第二弹簧连接对应第一凹槽的内壁顶面，第一滑块的底面分别通过线绳连接邻近的第一滑杆的外周，两第一滑块的前面分别固定连接压板的后面，两压板相向的侧面为斜面朝上的楔形面，两压板的下方分别设有计时装置和夹持装置，两压板的底面分别与计时装置的计时开关旋钮接触配合，夹持装置分别与对应的计时装置的外周接触配合，两第一凹槽相向的一侧内壁分别开设有截面为T形的第二凹槽，第二凹槽的内部均与支撑板的前部空间相通，第二凹槽的内部分别设有截面为T形的第二滑块，两第二滑块相向的一端分别通过第三弹簧连接对应第二凹槽的内壁，两第二滑块的前面分别固定连接压杆的外周，两压杆的底面为斜面且与邻近的压板的楔形面接触配合，支撑板的前面开设有竖向的透槽，透槽的内部设有第一螺杆，第一螺杆的前面固定连接套筒的外周，套筒的外周与支撑板的前面接触配合，套筒的底部外周开设有两个透槽，套筒的内部设有两个与之滑动配合的第二滑杆，两第二滑杆相向的侧面通过第四弹簧连接，两第二滑杆的外周分别固定连接伸缩杆的固定端，伸缩杆的活动端分别活动连接对应的压杆的顶面，两第二滑杆向背的侧面分别设有夹紧手，第一螺杆的后面开设有沿其轴向的第三盲孔，第三盲孔的内部设有与之滑动配合的动力杆，动力杆的前面通过第五弹簧连接第三盲孔的内壁前面，动力杆的前面通过线绳分别连接两第二滑杆相向的侧面，第一螺杆的后端外周设有与其螺纹配合的第一螺套，第一螺套的前面与支撑板的后面接触配合。

如上所述的一种测量重力加速度的实验装置，所述的计时装置为精确度为０．０１秒的数字秒表，数字秒表的计时开关键与对应的压板的底面接触配合，数字秒表的侧周与对应的夹紧装置接触配合。

如上所述的一种测量重力加速度的实验装置，所述的夹紧装置分别由两个共轴线的第二螺套、两个第三螺杆组成，第二螺套的外周分别固定连接支撑板的前面，第二螺套位于支撑块与对应的压板之间，两第二螺套的内部分别螺纹配合一根第三螺杆，第三螺杆相对的侧面与计时装置的外周接触配合。

如上所述的一种测量重力加速度的实验装置，所述的压杆的顶面分别开设有第二盲孔，伸缩杆的活动端分别能在对应的第二盲孔内滑动，第二盲孔的侧周分别开设有通透的第二螺孔，第二螺孔的内部分别设有螺纹配合的螺栓，螺栓的一端分别与对应伸缩杆的活动端外周接触配合。

如上所述的一种测量重力加速度的实验装置，所述的箱体的内壁、两第一滑杆的楔形面分别设有软质的橡胶保护层。

如上所述的一种测量重力加速度的实验装置，所述的夹紧手分别由两个水平的加紧板、两个限位杆组成，加紧板的一端分别铰接邻近的第二滑杆背向套筒中部的一端，两加紧板相背的侧面分别铰接对应的限位杆的一端，限位杆的另一端分别铰接邻近的套筒的侧面，两加紧板、两限位杆对称的分布在套筒横向中心线的两侧，两加紧板相向的侧面分别开设有弧形槽，弧形槽内设有橡胶保护层。

如上所述的一种测量重力加速度的实验装置，所述的支撑块的前面、支撑板的前面分别设有高度计量刻度线。

如上所述的一种测量重力加速度的实验装置，所述的箱体的两侧内壁分别铰接一支撑杆的底端，支撑杆的顶端分别固定连接水平板的底面中部，支撑杆的外周分别铰接一推杆的顶端，推杆的底端分别铰接邻近的第一滑杆背离箱体中部的一端，两水平板的顶面均设有橡胶层。

本发明的优点是：本发明旨在克服现有技术中的不足，提供了一种部件可拆分的重力加速度实验装置，使用前，操作人圆将两伸缩杆与对应的压杆活动连接，随后，操作人员转动第一螺套使其前面与支撑板的后面分离，随后操作人员移动第一螺杆使其沿透槽竖向滑动到需求的实验位置，随后操作人员再次反向转动第一螺套使其前面再次与支撑板的后面接触配合，即套筒的位置固定，在此过程中两伸缩杆限制套筒的摆动并使套筒的轴线水平，操作人员分别向上滑动压板并将计时装置放置在支撑台的顶面，此时，压板的底面分别与对应的计时装置的计时开关顶面接触，操作人员分别操控对应的夹紧装夹紧固定置计时装置，随后操作人员控制夹紧手夹紧对应的实验掉落体，使用时，操作人员向前压动动力杆，第五弹簧压缩蓄能，此时，第四弹簧释放蓄能带动两第二滑杆背向运动，两第二滑杆分别带动对应的夹紧手打开，实验掉落体失去束缚力开始做自由落体运动，与此同时，两第二滑杆分别带动对应的伸缩杆背向运动，两伸缩杆分别带动对应的压杆背离支撑板的竖向中心线运动，两压杆分别带动与其接触配合的压板向下运动，压板压动对应的计时装置的计时开关使对应的计时装置开始计时，当实验掉落体与对应的第一滑杆的楔形面接触时，实验掉落体带动对应的第一滑杆朝向支撑板的竖向中心线一侧运动，第一滑杆通过线绳拉动对应的第一滑块向下滑动，第一滑块带动对应的压板向下运动，压板再次压动对应的计时装置的计时开关使其停止计时，此时，第一滑杆对应的第一弹簧收缩蓄能、第一滑块对应的第二弹簧伸展蓄能，当操作人员取走实验掉落体后，第一弹簧、第二弹簧释放蓄能分别带动对应的第一滑杆、第一滑块恢复初始状态，操作人员测量出实验掉落体的位移、读取出计时装置的时间，通过简单的计算即可得出实验掉落物的重力加速度，同样的，操作人员通过调整套筒距支撑块的顶面高度可实现不同高度的实验掉落体的重力加速度测量，本发明也可对两个实验掉落体进行同时实验，两个不同实验掉落体的对比实验直观性强，同样的实验掉落体采取两个同时实验，有利于提高实验精度及效率，且实验说服力强，本发明只需一人即可整个实验过程中，不需要他人协助，节省了人力，且避免了两人协作时认为反映误差对本实验的影响，有利于提高实验精度，本发明在不用作重力加速度检测装置使用时，操作人员可将计时装置可除他用，例如计时装置可供体育老师日常教学使用，操作人员将伸缩杆回缩到初始状态，操作人员松动螺套使第一螺杆位于透槽的底部且第一螺杆能在透槽内转动时，本发明可作为简易的天平用于实验时的实验物质量的粗略测量，提高了教学仪器的使用率，减小了教学资源的浪费，本发明操作简单，经济实用性、适合多种不同形式的教学使用，适用性好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图;图2是图1的A向视图;图3是图1的Ⅰ局部放大图;图4是图1的Ⅱ局部放大图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种测量重力加速度的实验装置，如图所示，包括顶面开口的箱体1，箱体1为透明材质，箱体1的底面内壁中部固定安装支撑块2，支撑块2的两侧面分别开设有第一盲孔4，两第一盲孔4共横向中心线，第一盲孔4的内部分别设有与之滑动配合的第一滑杆5，两第一滑杆5相向的一端分别通过第一弹簧连接对应第一盲孔4的内壁，两第一滑杆5相背的一端为斜面朝上的楔形面，支撑块2的顶面固定安装支撑板3，支撑板3的前面开设有两个竖向且截面为T形的第一凹槽6，第一凹槽6的内部分别设有截面为T形的第一滑块7，第一滑块7能沿对应的第一凹槽6滑动，第一滑块7的顶面分别通过第二弹簧连接对应第一凹槽6的内壁顶面，第一滑块7的底面分别通过线绳连接邻近的第一滑杆5的外周，两第一盲孔4的内壁分别开设有第一线孔，第一线孔使对应的第一盲孔4的内部与邻近的凹槽6的内部相通，线绳的顶端分别固定连接对应的第一滑块7的底面，线绳的另一端分别穿过对应第一线孔且固定连接对应第一滑杆5的外周，第一线绳始终处于绷紧状态，两第一滑块7的前面分别固定连接压板8的后面，两压板8相向的侧面为斜面朝上的楔形面，两压板8的下方分别设有计时装置22和夹持装置，夹持装置用于夹持固定计时装置，两压板8的底面分别与计时装置22的计时开关旋钮接触配合，夹持装置分别与对应的计时装置22的外周接触配合，两第一凹槽6相向的一侧内壁分别开设有截面为T形的第二凹槽9，两第二凹槽9共横向中心线，第二凹槽9的内部均与支撑板3的前部空间相通，第二凹槽9的内部分别设有截面为T形的第二滑块10，第二滑块10能沿对应的第二凹槽9滑动，两第二滑块10相向的一端分别通过第三弹簧连接对应第二凹槽9的内壁，第三弹簧处于拉伸状态，两第二滑块10的前面分别固定连接压杆11的外周，两压杆11的底面为斜面且与邻近的压板8的楔形面接触配合，支撑板3的前面开设有竖向的透槽12，透槽12位于两第二凹槽9之间，透槽12的内部设有第一螺杆13，第一螺杆13的前面固定连接套筒14的外周，套筒14的外周与支撑板3的前面接触配合，套筒14的底部外周开设有两个透槽16，套筒14的内部设有两个与之滑动配合的第二滑杆15，两第二滑杆15相向的侧面通过第四弹簧连接，第四弹簧处于压缩状态，两第二滑杆15的外周分别固定连接伸缩杆17的固定端，伸缩杆17的活动端分别活动连接对应的压杆11的顶面，两第二滑杆15向背的侧面分别设有夹紧手，夹紧手用于夹持和释放用于自由落体时间的实验掉落体，第一螺杆13的后面开设有沿其轴向的第三盲孔19，第三盲孔19的内部设有与之滑动配合的动力杆20，动力杆20的前面通过第五弹簧连接第三盲孔19的内壁前面，第五弹簧处于压缩状态且其压缩蓄能大于第四弹簧的压缩蓄能，动力杆20的前面通过线绳分别连接两第二滑杆15相向的侧面，第三盲孔19的内壁前面开设有横向的第二线孔，第二线孔的内部与套筒14的内部相通，第二螺杆20的前面连接第二线绳的一端，第二线绳的另一端分别固定连接两第二滑杆15相向的侧面，第二线绳始终处于绷紧状态，第一螺杆13的后端外周设有与其螺纹配合的第一螺套21，第一螺套21的前面与支撑板3的后面接触配合。本发明旨在克服现有技术中的不足，提供了一种部件可拆分的重力加速度实验装置，使用前，操作人圆将两伸缩杆17与对应的压杆11活动连接，随后，操作人员转动第一螺套21使其前面与支撑板3的后面分离，随后操作人员移动第一螺杆13使其沿透槽竖向滑动到需求的实验位置，随后操作人员再次反向转动第一螺套21使其前面再次与支撑板3的后面接触配合，即套筒14的位置固定，在此过程中两伸缩杆17限制套筒14的摆动并使套筒14的轴线水平，操作人员分别向上滑动压板8并将计时装置22放置在支撑台2的顶面，此时，压板8的底面分别与对应的计时装置22的计时开关顶面接触，操作人员分别操控对应的夹紧装夹紧固定置计时装置22，随后操作人员控制夹紧手夹紧对应的实验掉落体，使用时，操作人员向前压动动力杆20，第五弹簧压缩蓄能，此时，第四弹簧释放蓄能带动两第二滑杆15背向运动，两第二滑杆15分别带动对应的夹紧手打开，实验掉落体失去束缚力开始做自由落体运动，与此同时，两第二滑杆15分别带动对应的伸缩杆17背向运动，两伸缩杆17分别带动对应的压杆11背离支撑板3的竖向中心线运动，两压杆11分别带动与其接触配合的压板8向下运动，压板8压动对应的计时装置22的计时开关使对应的计时装置22开始计时，当实验掉落体与对应的第一滑杆5的楔形面接触时，实验掉落体带动对应的第一滑杆5朝向支撑板3的竖向中心线一侧运动，第一滑杆5通过线绳拉动对应的第一滑块7向下滑动，第一滑块7带动对应的压板8向下运动，压板8再次压动对应的计时装置22的计时开关使其停止计时，此时，第一滑杆5对应的第一弹簧收缩蓄能、第一滑块7对应的第二弹簧伸展蓄能，当操作人员取走实验掉落体后，第一弹簧、第二弹簧释放蓄能分别带动对应的第一滑杆5、第一滑块7恢复初始状态，操作人员测量出实验掉落体的位移、读取出计时装置22的时间，通过简单的计算即可得出实验掉落物的重力加速度，同样的，操作人员通过调整套筒14距支撑块2的顶面高度可实现不同高度的实验掉落体的重力加速度测量，本发明也可对两个实验掉落体进行同时实验，两个不同实验掉落体的对比实验直观性强，同样的实验掉落体采取两个同时实验，有利于提高实验精度及效率，且实验说服力强，本发明只需一人即可整个实验过程中，不需要他人协助，节省了人力，且避免了两人协作时认为反映误差对本实验的影响，有利于提高实验精度，本发明在不用作重力加速度检测装置使用时，操作人员可将计时装置22可除他用，例如计时装置22可供体育老师日常教学使用，操作人员将伸缩杆17回缩到初始状态，操作人员松动螺套21使第一螺杆13位于透槽12的底部且第一螺杆13能在透槽12内转动时，本发明可作为简易的天平用于实验时的实验物质量的粗略测量，提高了教学仪器的使用率，减小了教学资源的浪费，本发明操作简单，经济实用性、适合多种不同形式的教学使用，适用性好。

具体而言，如图1所示，本实施例所述的计时装置22为精确度为０．０１秒的数字秒表，数字秒表的计时开关键与对应的压板8的底面接触配合，数字秒表的侧周与对应的夹紧装置接触配合。数字秒表相对于带刻度的秒表避免了读取下落时间时，人为主观因素对读取值的影响，有利于提高实验精度。

具体的，如图1所示，本实施例所述的夹紧装置分别由两个共轴线的第二螺套24、两个第三螺杆25组成，第二螺套24的外周分别固定连接支撑板3的前面，第二螺套24位于支撑块2与对应的压板8之间，两第二螺套24的内部分别螺纹配合一根第三螺杆25，第三螺杆25相对的侧面与计时装置22的外周接触配合。操作人员将计时装置22放置于支撑块2的底面，并使计时开关键与对应压块8的底面接触后，此时计时装置22的后面与支撑板3的前面接触配合，操作人员转动对应的两第三螺杆25相向运动夹紧计时装置22的外周，两第三螺杆25与计时装置22的两接触点、计时装置22与支撑块2的接触点形成稳固的夹持三角，避免了实验过程中计时装置22受力晃动，造成计时精度误差，保证了时间的精确度，在本发明不用时，操作人员可拆下计时装置他用，提高了设备的使用效率。

进一步的，如图4所示，本实施例所述的压杆11的顶面分别开设有第二盲孔26，伸缩杆17的活动端分别能在对应的第二盲孔26内滑动，第二盲孔26的侧周分别开设有通透的第二螺孔27，第二螺孔27的内部分别设有螺纹配合的螺栓28，螺栓28的一端分别与对应伸缩杆17的活动端外周接触配合。使用时，操作人员经伸缩杆17的活动端***对应第二盲孔26内，随后拧动对应的螺栓28使其压紧对应伸缩杆17的活动端，使伸缩杆17与对应压杆11位置固定，从而实现了伸缩杆17带动对应的压杆11横向运动，压杆11带动对应的压杆8压动计时装置22计时的目的。

更进一步的，实验掉落体在与对应的第一滑杆5及箱体1的表面接触为硬能接触，多次硬接触容易造成实验装置的损坏，为解决上述问题，本实施例所述的箱体1的内壁、两第一滑杆5的楔形面分别设有软质的橡胶保护层。软质保护层避免了实验掉落体与对应的第一滑杆5的楔形面、箱体1的内壁硬接触造成设别损伤的几率，有利于提高设备的使用寿命。

更进一步的，如图2所示，本实施例所述的夹紧手分别由两个水平的加紧板29、两个限位杆30组成，加紧板29的一端分别铰接邻近的第二滑杆15背向套筒14中部的一端，两加紧板29相背的侧面分别铰接对应的限位杆30的一端，限位杆30的另一端分别铰接邻近的套筒14的侧面，两加紧板29、两限位杆30对称的分布在套筒14横向中心线的两侧，两加紧板19相向的侧面分别开设有弧形槽，弧形槽内设有橡胶保护层。使用时，操作人员向前压动动力杆20，第五弹簧压缩蓄能，此时，第四弹簧释放蓄能带动两第二滑杆15背向运动，两第二滑杆15分别带动对应的两加紧板29朝背离套筒14中部的方向运动，同侧的两加紧板29在对应的限位杆30的限位作用下背向分别打开，操作人员将实验掉落体放入两同侧的加紧板29之间后松开动力杆20，第五弹簧释放蓄能带动动力杆20向后运动，动力杆20通过线绳是带动两第二滑杆15相向运动，第二滑杆15带动对应的两加紧板29朝向套筒14的中部运动，加紧板29在对应的限位杆30的限位作用下相向运动夹紧实验掉落体，从而实现了对实验掉落体的夹持，实验时，操作人员重复上述过程，两个实验掉落体在失去对应加紧板29的夹持后自由落体，全程机械传动，一人即可完成不同实验掉落体的对比实验，相比于人工手动释放需多人协作，节省了人力，同时避免了多个操作人员因释放与计时不同时造成实验误差，提高了实验精度。

更进一步的，本实施例所述的支撑块2的前面、支撑板3的前面分别设有高度计量刻度线。操作人员通过刻度线即可读取实验掉落体的位移，操作简单，提高了实现效率。

更进一步的，如图1所示，本实施例所述的箱体1的两侧内壁分别铰接一支撑杆18的底端，支撑杆18的顶端分别固定连接水平板31的底面中部，支撑杆18的外周分别铰接一推杆32的顶端，推杆32的底端分别铰接邻近的第一滑杆5背离箱体1中部的一端，两水平板31的顶面均设有橡胶层。该结构使实验掉落体下落时与水平板31接触并带动水平板31产生向下运动的趋势，水平板31在对应支撑杆18的限位作用下带动对应的支撑杆18沿其铰接点朝向箱体1的中部旋转，支撑杆18带动对应的推杆32朝向箱体1的中部运动，推杆32带动对应的第一滑杆5朝向箱体1的中部运动，第一滑杆5通过线绳带动对应的压板8压动计时装置22的开关旋钮，从而实现了计时装置22的计时关闭，该结构将实验体的重力转化为对对应的第一滑杆5的推力，相比于实验掉落体直接与第一滑杆5的楔形面接触，增大了对第一滑杆5的横向推力，有利于提高第一滑块5的横向位移速度，进而使计时装置22能快速的停止计时，有利于提高实验精确度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。