本实用新型教学教具领域，具体涉及一种物理实验演示装置。
背景技术：
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在中学物理学课程中，我们经常会遇到类似于“理想状态下，1千克的铁球和1千克的木球在相同的高度同时做自由落体运动，铁球和木球谁先落地？”这样的问题，初学者遇到这个问题都会毫不犹豫的回答“铁球先落地”。但是授课老师却用物理学计算公式进行推算，给出的结果是“理想状态下，处于同一高度的铁球和木球以相同的初速度落下，会同时达到地面。”，授课老师用理论的分析和公式的演变向学生进行展示，但是无法直观形象的向学生展示这样的物理现象，对于初学者而言仍旧无法理解和认识这样的物理结论。
为了让学生能够更好的掌握物理知识，设计一种演示装置很有必要。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种物理实验演示装置，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
一种物理实验演示装置，包括托架和实验装置，所述托架由下托座、支撑杆和上托座组成，支撑杆安装在下托座上，上托座安装在支撑杆的上端，所述实验装置包括左真空圆筒、右真空圆筒、电磁线圈、压力传感器、计时器、控制器、金属球一、金属球二和红外线装置，所述左真空圆筒和右真空圆筒通过一支杆连接，且支杆贯穿支撑杆并与支撑杆之间可转动调节，电磁线圈包括左电磁线圈和右电磁线圈，左电磁线圈安装在设于左真空圆筒上端的金属座一中且金属座一与左真空圆筒密封安装，右电磁线圈安装在设于右真空圆筒上端的金属座二中且金属座二与右真空圆筒密封安装，所述金属座一和金属座二的下端面均为凹陷的半球面，所述控制器安装在上托座上，所述红外线装置包括红外线发射器和红外线接收器，所述红外线发射器分别安装在左真空圆筒和右真空圆筒的下端，所述红外线接收器分别安装在下托座的上端面，红外线接收器均位于红外线发射器的正下方，所述左真空圆筒与右真空圆筒的底部均安装有受力组件，所述受力组件包括托板和弹簧，托板安装在弹簧的上端，所述压力传感器安装在托板内，所述金属球一位于左真空圆筒内，所述金属球二位于右真空圆筒内，所述计时器包括计时器一和计时器二，计时器一安装在左真空圆筒的外壁，计时器二安装在右真空圆筒的外壁，所述计时器、压力传感器、电磁线圈和红外线装置均与控制器连接。
优选的，所述金属球二的质量大于金属球一的质量且金属球一的体积与金属球二的体积相同。
优选的，所述金属球二的体积大于金属球一的体积且金属球一与金属球二的质量相等。
优选的，所述下托座上设有配重块。
本实用新型的优点在于：本实用新型公开了一种物理实验演示装置，当进行物理实验演示时，通过控制器控制电磁线圈通电，因为左真空圆筒和右真空圆筒之间的支杆和支撑杆之间可调节转动安装，翻转左真空圆筒和右真空圆筒，这样金属球一和金属球二由于重力作用会滑落至金属座一和金属座二的下端面的半球面状的凹陷中，电磁线圈通电将金属球一和金属球二分别吸附在金属座一和金属座二上，计时器和压力传感器均与控制器连接，当电磁线圈断电导致金属球一和金属球二下落，此时计时器一和计时器二开始计时，当金属球一和金属球二下落并与对应的托板接触时，压力传感器接收信号传递至控制器，控制器控制计时器停止计数，计时器上显示金属球一和金属球二的下落时间，比较计时器一与计时器二的时间，从而得出“金属球一和金属球二同时落地”的结论，另外在本实用新型中，金属球一与金属球二与对应的托板之间的高度时一定的，所以根据计时器显示的时间还可以计算出金属球一和金属球二的下落速度，可以使学生进行速度计算的实验。
附图说明
图1为本实用新型所述的一种物理实验演示装置的示意图。
其中：1—下托座，2-红外线接收器一，2-1-红外线接收器二，3-支撑杆，4-计时器一，4-1-计时器二，5-红外线发射器一，5-1-红外线发射器二，6-弹簧，7-托板，8-左真空圆筒，9-支杆，10-金属球一，11-左电磁线圈，11-1右电磁线圈，12-金属座一，12-1-金属座二，13-上托座，14-控制器，15-金属球二，16-右真空圆筒，17-配重块。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
实施例一
如图1所示，一种物理实验演示装置，包括托架和实验装置，所述托架由下托座1、支撑杆3和上托座13组成，支撑杆3安装在下托座1上，上托座13安装在支撑杆3的上端，所述实验装置包括左真空圆筒8、右真空圆筒16、电磁线圈、压力传感器、计时器、控制器14、金属球一10、金属球二15和红外线装置，所述左真空圆筒8和右真空圆筒16通过一支杆9连接，且支杆9贯穿支撑杆3并与支撑杆3之间可转动调节，电磁线圈包括左电磁线圈11和右电磁线圈11-1，左电磁线圈11安装在设于左真空圆筒8上端的金属座一12中且金属座一12与左真空圆筒8密封安装，右电磁线圈11-1安装在设于右真空圆筒16上端的金属座二12-1中且金属座二12-1与右真空圆筒16密封安装，所述金属座一12和金属座二12-1的下端面均为凹陷的半球面，所述控制器14安装在上托座13上，所述红外线装置包括红外线发射器和红外线接收器，所述红外线发射器分别安装在左真空圆筒和右真空圆筒的下端，红外线发射器包括红外线发射器一5和红外线发射器二5-1，红外线接收器包括红外线接收器一2和红外线接收器二2-1，所述红外线接收器分别安装在下托座的上端面，红外线接收器均位于红外线发射器的正下方，红外线接收器一2位于红外线发射器一5的正下方，红外线接收器二2-1位于红外线发射器二5-1的正下方，所述左真空圆筒8与右真空圆筒16的底部均安装有受力组件，所述受力组件包括托板7和弹簧6，托板7安装在弹簧6的上端，所述压力传感器安装在托板7内，金属球一10与左空心圆筒8内的托板7之间的距离等于金属球二15与右真空圆筒16内的托板7之间的距离，所述金属球一10位于左真空圆筒8内，所述金属球二15位于右真空圆筒16内，所述计时器包括计时器一4和计时器二4-1，计时器一4安装在左真空圆筒8的外壁，计时器二4-1安装在右真空圆筒16的外壁，所述计时器、压力传感器、电磁线圈和红外线装置均与控制器连14接。
在本实施例中，所述金属球二15的质量大于金属球一10的质量且金属球一10的体积与金属球二15的体积相同。
在本实施例中，所述下托座1上设有配重块17。
在本实施例中，金属球二15的质量大于金属球一10的质量且金属球一10的体积与金属球二15的体积相同，目的是为了模拟两个不同质量、相同体积的金属球做自由落地运动，利用控制体积相同、质量不同的变量法来检测，验证“体积相同、质量不同的两个金属球从同一高度做自由落体运动，两个小球同时落地。”的结论。
实施例二
如图1所示，一种物理实验演示装置，包括托架和实验装置，所述托架由下托座1、支撑杆3和上托座13组成，支撑杆3安装在下托座1上，上托座13安装在支撑杆3的上端，所述实验装置包括左真空圆筒8、右真空圆筒16、电磁线圈、压力传感器、计时器、控制器14、金属球一10、金属球二15和红外线装置，所述左真空圆筒8和右真空圆筒16通过一支杆9连接，且支杆9贯穿支撑杆3并与支撑杆3之间可转动调节，电磁线圈包括左电磁线圈11和右电磁线圈11-1，左电磁线圈11安装在设于左真空圆筒8上端的金属座一12中且金属座一12与左真空圆筒8密封安装，右电磁线圈11-1安装在设于右真空圆筒16上端的金属座二12-1中且金属座二12-1与右真空圆筒16密封安装，所述金属座一12和金属座二12-1的下端面均为凹陷的半球面，所述控制器14安装在上托座13上，所述红外线装置包括红外线发射器和红外线接收器，所述红外线发射器分别安装在左真空圆筒和右真空圆筒的下端，红外线发射器包括红外线发射器一5和红外线发射器二5-1，红外线接收器包括红外线接收器一2和红外线接收器二2-1，所述红外线接收器分别安装在下托座的上端面，红外线接收器均位于红外线发射器的正下方，红外线接收器一2位于红外线发射器一5的正下方，红外线接收器二2-1位于红外线发射器二5-1的正下方，所述左真空圆筒8与右真空圆筒16的底部均安装有受力组件，所述受力组件包括托板7和弹簧6，托板7安装在弹簧6的上端，所述压力传感器安装在托板7内，所述金属球一10位于左真空圆筒8内，所述金属球二15位于右真空圆筒16内，所述计时器包括计时器一4和计时器二4-1，计时器一4安装在左真空圆筒8的外壁，计时器二4-1安装在右真空圆筒16的外壁，所述计时器、压力传感器、电磁线圈和红外线装置均与控制器连14接。
在本实施例中，所述金属球二15的体积大于金属球一10的体积且金属球一10与金属球二15的质量相等。
在本实施例中，所述下托座1上设有配重块17。
在本实施例中，所述金属球二15的体积大于金属球一10的体积且金属球一10与金属球二15的质量相等，目的是为了模拟两个不同体积、相同质量的金属球做自由落地运动，利用控制质量相同、体积不同的变量法来检测，验证“质量相同、体积不同的两个金属球从同一高度做自由落体运动，两个小球同时落地。”的结论。
在本实用新型中，红外线发射器一5安装在左真空圆筒8的下端面，红外线接收器一2安装在下托座1上且位于红外线发射器一5的正下方，红外线发射器二5-1安装在右真空圆筒16的下端面，红外线接收器二2-1安装在下托座1上且位于红外线信号发射器二5-1的正下方，目的是为了在对左真空圆筒8和右真空圆筒16进行翻转使金属球一10和金属球二15分别吸附在金属座一12和金属座二12-1上后进行复位，当红外线发射器一5和红外线信号接收器一2、红外线发射器二5-1与红外线接收器二2-1的信号导通时，说明左真空圆筒8和右真空圆筒15处于竖直位置，减小实验误差。
本实用新型的优点在于：本实用新型公开了一种物理实验演示装置，当进行物理实验演示时，通过控制器14控制电磁线圈通电，因为左真空圆筒8和右真空圆筒16之间的支杆9和支撑杆3之间可调节转动安装，翻转左真空圆筒8和右真空圆筒16，这样金属球一10和金属球二15由于重力作用会滑落至金属座一12和金属座二12-1的下端面的半球面状的凹陷中，电磁线圈通电将金属球一10和金属球二15分别吸附在金属座一12和金属座二12-1上，计时器和压力传感器均与控制器14连接，当电磁线圈断电导致金属球一10和金属球二15下落，此时计时器一4和计时器二4-1开始计时，当金属球一10和金属球二15下落并与对应的托板7接触时，压力传感器接收信号传递至控制器14，控制器14控制计时器停止计数，计时器上显示金属球一10和金属球二15的下落时间，比较计时器一4与计时器二4-1的时间，从而得出“金属球一10和金属球二15同时落地”的结论，另外在本实用新型中，金属球一10与金属球二15与对应的托板7之间的高度时一定的，所以根据计时器显示的时间还可以计算出金属球一10和金属球二15的下落速度，可以使学生进行速度计算的实验。
本实用新型可直观的相学生演示物理学中的物体下落的规律，便于学生对物理知识的理解与认识，提高了教师的授课效率和授课质量。
由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。