一种物理课程教学用简易式自由落体实验装置的制作方法

本实用新型涉及物理教学用具领域，具体为一种物理课程教学用简易式自由落体实验装置。

背景技术：

物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。作为自然科学的带头学科，物理学研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律，因此成为其他各自然科学学科的研究基础。它的理论结构充分地运用数学作为自己的工作语言，以实验作为检验理论正确性的唯一标准，它是当今最精密的一门自然科学学科。

自由落体运动源于地心引力，物体在只受重力作用下从相对静止开始下落的运动叫做自由落体运动(其初速度为Vo＝0m/s)譬如用手握住某种物体，不施加任何外力的理想条件下轻轻松开手后发生的物理现象。

现代物理教学中，老师通常通过自有落体实验装置为学生演示自由落体运动，以便学生更为直观的学习，同时启发学生观察和思考的能力。但是，现有的自由落体实验装置体积庞大，不利于教室从实验室搬运到教室，在课堂上为学生演示，且现有的自有落体实验装置结构复杂，操作不便，实验效果大幅降低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种物理课程教学用简易式自由落体实验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种物理课程教学用简易式自由落体实验装置，包括底座、支撑杆和玻璃管，底座的底端均匀的设有若干支脚，底座的顶端固定连接支撑杆，支撑杆中部固定连接连接杆，连接杆的另一端螺纹连接固定夹套，固定夹套内套设有玻璃管，玻璃管内腔一侧端设有固定圈，固定圈的底端开口铰接有密封盖，密封盖的活动端嵌设有永磁铁柱，永磁铁柱靠近固定圈的一端是N极，固定圈把玻璃管内腔分隔成起始腔和实验腔，起始腔设在实验腔的上方，起始腔内放置有羽毛和铁球，实验腔的另一端贯通连接排气管，排气管内设有控制阀，玻璃管靠近固定圈的一端放置有永磁铁块。

作为本实用新型更进一步的技术方案，底座的底端均匀的设有四个支脚。

作为本实用新型更进一步的技术方案，支脚的高度为5mm～10mm。

作为本实用新型更进一步的技术方案，固定圈的上下端开口均为锥形结构设计。

作为本实用新型更进一步的技术方案，玻璃管选用透明钢化玻璃制作。

与现有技术相比，本实用新型利用磁铁的同极相斥，异极相吸的原理，通过永磁铁块和永磁铁柱的相互配合实现密封盖的开合，从而控制羽毛和铁球的同时落下，控制自由落体实验的进行，且在真空和标准大气压下均可以进行，对比整个实验，使得实验更加完整，整个装置结构简单，操作方便，体积偏小，方便携带。

附图说明

图1为本实用新型一种物理课程教学用简易式自由落体实验装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种物理课程教学用简易式自由落体实验装置的局部放大图A的结构示意图。

图中：1-底座，2-支撑杆，3-连接杆，4-固定夹套，5-玻璃管，6-永磁铁块，7-排气管，8-控制阀，9-固定圈，10-密封盖，11-起始腔，12-实验腔，13-羽毛，14-铁球，15-永磁铁柱，16-支脚。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1～2，一种物理课程教学用简易式自由落体实验装置，包括底座1、支撑杆2和玻璃管5，所述底座1的底端均匀的设有若干支脚16，所述支脚16的高度为5mm～10mm，所述底座1的顶端固定连接支撑杆2，所述支撑杆2中部固定连接连接杆3，所述连接杆3的另一端螺纹连接固定夹套4，所述固定夹套4内套设有玻璃管5，所述玻璃管5内腔一侧端设有固定圈9，所述固定圈9的上下端开口均为锥形结构设计，固定圈9的底端开口铰接有密封盖10，所述密封盖10的活动端嵌设有永磁铁柱15，所述永磁铁柱15靠近固定圈9的一端是N极，所述固定圈9把玻璃管5内腔分隔成起始腔11和实验腔12，所述起始腔11设在实验腔12的上方，所述起始腔11内放置有羽毛13和铁球14，所述实验腔12的另一端贯通连接排气管7，所述排气管7内设有控制阀8，所述玻璃管5靠近固定圈9的一端放置有永磁铁块6。

所述玻璃管5选用透明钢化玻璃制作。

本实用新型使用时，起始腔11内放置有羽毛13和铁球14，利用磁铁异极相吸的原理，把永磁铁块6的S极转向永磁铁柱16的N极，防止密封盖10在重力的作用下自动打开，实验时，直接拿走永磁铁块6，密封盖10在重力的作用下打开，羽毛13和铁球14滑落，可以看到铁球先落在实验腔12的底端；实验后180°转动玻璃管5，利用磁铁同极相斥的原理，利用永磁铁块6的N极转向永磁铁柱16的N极，打开密封盖10，让羽毛13和铁球14滑入起始腔11，然后利用磁铁异极相吸的原理，把永磁铁块6的S极转向永磁铁柱16的N极，密封密封盖10，并通过排气管7，利用抽气机抽取玻璃管5内的空气，使得玻璃管5保持几乎真空状态，再180°翻转玻璃管5，去掉永磁铁块6，使得羽毛13和铁球14在真空状态下做自由落体运动，可以观察到羽毛13和铁球14同时落在实验腔12的底壁上，即可完成空气状态下和真空状态下的自由落体实验。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。