复位式自由落体实验装置的制作方法

本发明涉及物理教学领域，具体地，涉及复位式自由落体实验装置。

背景技术：

现有的物理教学领域中，为了使得学生可以更好地配合上课，需要给学生更好的试验数据做比较。

为了保证检测的数据更加的真实，使得学生对于检测的数据观察的更为直观，需要设计一种用于物理教学的球体自由落体试验装置，可以真实的反映两个铁球同时落地的结果。

现有的教学仪器不能实现球体的循环使用，不方便教师的反复示范。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种复位式自由落体实验装置，该复位式自由落体实验装置克服了现有技术中的自由落体实验装置无法自动复位，自动重复使用的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种复位式自由落体实验装置，该复位式自由落体实验装置包括：

驱动顶杆、输送管道、存储器、底座、透明框架、第二红外传感器以及设置于所述透明框架内部的以下部件：数码显示器、计时器、第一红外传感器和多个平行轨道槽；其中，所述存储器设置于所述透明框架的上方，以存储不同质量的球体；所述存储器的多个出口一一对应地连通于多个所述轨道槽的一端；每个所述轨道槽的另一端上都设置有一个第一红外传感器，所述透明框架架设于所述底座的上方，所述底座上一一对应地设置有与球体下落位置相配合的球槽，所述第二红外传感器设置于所述球槽的周边；

所述第一红外传感器和所述第二红外传感器一一对应相配合设置，且都电连接于所述计时器，在所述第一红外传感器被所述球体遮挡的情况下，所述计时器开始计时；在所述第二红外传感器被球体遮挡的情况下，所述计时器终止计时；所述数码显示器被配置成连接于所述计时器，以显示所计的时间；

所述驱动顶杆设置于所述底座的内部，且所述驱动顶杆的一端伸入所述球槽的内部，并对准所述球体，所述输送管道的一端连通于所述球槽的内部，另一端连通于所述存储器的入口。

优选地，所述存储器包括：外壳和挡板；其中，所述外壳架设于所述透明框架的上表面，且所述外壳中设置有一端连通于所述存储器的入口的连通管，所述连通管的另一端连通于所述轨道槽；所述挡板能够滑动至所述连通管和所述轨道槽之间或滑动至所述轨道槽之外，所述挡板的一侧能够延伸至所述外壳的外部。

优选地，所述球槽的内部设置有收集网兜，且在所述球槽的内部设置有连管，所述连管的侧面设置有通孔；所述驱动顶杆的一端对应于所述连管的一端，所述连管的另一端连通于所述输送管道。

优选地，所述轨道槽包括：弯道槽和直管槽，所述弯道槽的一端连通于所述透明框架的外部的所述连通管，另一端连通于所述直管槽的一端，所述第一红外传感器设置于所述直管槽的另一端。

优选地，所述驱动顶杆包括：气缸和顶杆，所述气缸的外壳固定于所述底座的内部，且所述顶杆的一端同轴固接于所述气缸的一端。

通过上述的实施方式，首先可实现自动循环使用，在球槽中可直接被顶至存储器中，可以实现自由落体试验的正确性的判断，克服了现有技术中的球体自由落体试验装置通过人工测量球体下落速度的不准确性，可以真实的反映两个铁球同时落地的结果，符合现有试验人员对于试验的需要。且该自由落体实验装置克服了现有技术中如何保证球体可以同时放入的问题，实现了两个铁球同时放入，并同时开始计时。同时可以实现数据的直观显示，方便学生和老师的观察，同时可以方便对于球体的取出。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是说明本发明的一种复位式自由落体实验装置的结构示意图；

图2是说明本发明的一种复位式自由落体实验装置的一个驱动顶杆和输送管道、球槽的结构示意图。

附图标记说明

1 轨道槽 2 第一红外传感器

3 第二红外传感器

111 弯道槽 112 直管槽

4 球槽 5 存储器

6 底座 61 外壳

62 挡板

8 数码显示器

10 驱动顶杆 11 输送管道

12 气缸 13 顶杆

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指如图1所示的上下左右。“内、外”是指具体轮廓上的内与外。“远、近”是指相对于某个部件的远与近。

本发明提供一种复位式自由落体实验装置，该复位式自由落体实验装置包括：驱动顶杆10、输送管道11、存储器5、底座6、透明框架、第二红外传感器3以及设置于所述透明框架内部的以下部件：数码显示器8、计时器、第一红外传感器2和多个平行轨道槽1；其中，所述存储器5设置于所述透明框架的上方，以存储不同质量的球体；所述存储器5的多个出口一一对应地连通于多个所述轨道槽1的一端；每个所述轨道槽1的另一端上都设置有一个第一红外传感器2，所述透明框架架设于所述底座6的上方，所述底座6上一一对应地设置有与球体下落位置相配合的球槽4，所述第二红外传感器3设置于所述球槽4的周边；

所述第一红外传感器2和所述第二红外传感器3一一对应相配合设置，且都电连接于所述计时器，在所述第一红外传感器2被所述球体遮挡的情况下，所述计时器开始计时；在所述第二红外传感器3被球体遮挡的情况下，所述计时器终止计时；所述数码显示器8被配置成连接于所述计时器，以显示所计的时间；

所述驱动顶杆10设置于所述底座6的内部，且所述驱动顶杆10的一端伸入所述球槽4的内部，并对准所述球体，所述输送管道11的一端连通于所述球槽4的内部，另一端连通于所述存储器5的入口。

通过上述的实施方式，首先可实现自动循环使用，在球槽4中可直接被顶至存储器5中，可以实现自由落体试验的正确性的判断，克服了现有技术中的球体自由落体试验装置通过人工测量球体下落速度的不准确性，可以真实的反映两个铁球同时落地的结果，符合现有试验人员对于试验的需要。且该自由落体实验装置克服了现有技术中如何保证球体可以同时放入的问题，实现了两个铁球同时放入，并同时开始计时。同时可以实现数据的直观显示，方便学生和老师的观察，同时可以方便对于球体的取出。

以下结合附图1对本发明进行进一步的说明，在本发明中，为了提高本发明的适用范围，特别使用下述的具体实施方式来实现。

在本发明的一种具体实施方式中，所述存储器5可以包括：外壳61和挡板62；其中，所述外壳61架设于所述透明框架的上表面，且所述外壳61中设置有一端连通于所述存储器5的入口的连通管，所述连通管的另一端连通于所述轨道槽1；所述挡板62能够滑动至所述连通管和所述轨道槽1之间或滑动至所述轨道槽1之外，所述挡板62的一侧能够延伸至所述外壳61的外部。

通过上述的实施方式，可以通过挡板62的抽出实现球体的自然下落，实现多个球体的自由下落。多个球体可以同时下落，并同时实现计时，这样方便对球体的自由落体进行统计。

在本发明的一种具体实施方式中，所述球槽4的内部设置有收集网兜，且在所述球槽4的内部设置有连管，所述连管的侧面设置有通孔；所述驱动顶杆10的一端对应于所述连管的一端，所述连管的另一端连通于所述输送管道11。

通过上述的方式可以实现球体的收集，并且可以方便讲球体落入到通孔中，实现装置的稳定。

在本发明的一种具体实施方式中，所述轨道槽1可以包括：弯道槽111和直管槽112，所述弯道槽111的一端连通于所述透明框架的外部的所述连通管，另一端连通于所述直管槽112的一端，所述第一红外传感器2设置于所述直管槽112的另一端。

通过上述的弯道槽111可以实现球体拐弯的运动，通过直管槽112可以实现水平的运动，通过弯道槽111、直管槽112的设置，可以实现球体出轨道的速度相同。

在本发明的一种具体实施方式中，所述驱动顶杆10可以包括：气缸12和顶杆13，所述气缸12的外壳61固定于所述底座6的内部，且所述顶杆13的一端同轴固接于所述气缸12的一端。

通过上述的方式，可以通过气缸12提供动力源，通过顶杆顶所述球体，让球体沿图2的所述的方向进行运动，并运动至存储器5中。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。