一种高中物理实验装置的制作方法

本实用新型涉及物理实验模拟装置领域，特别涉及一种高中物理实验装置。

背景技术：

物理学习是高中教学中很重要的部分，对很多高中生来说书本上的物理理论原理很难理解，需借助相关实验装置才能对书本知识融会贯通，所以物理教学过程中使用实验装置来辅助教学越来越普遍。而高中物理中重力实验的学习是最基础也是最重要的部分。

现有高中物理重力模拟实验装置中对基本实验数据的测定基本涉及到小型升降机、液压器等比较复杂的部件，成本高，自动化程度较高，不利于学生培养自主动手的能力。另外，一些过于简单的重力实验装置则实验数据测定不准确。

技术实现要素：

本实用新型提供一种高中物理实验装置，可以解决现有技术中高中重力实验模拟装置结构复杂，成本高，实验数据测定不准确的问题。

本实用新型提供了一种高中物理实验装置，包括底板、固定框架和滑轮，所述固定框架包括侧板和顶板，所述固定框架的侧板固接于所述底板上，所述滑轮固定于所述固定框架顶板上。

所述底板上设有压力传感器，所述压力传感器左侧设有固接于所述底板上的挡板，所述挡板上设有按压控制开关、计时器、单片机控制器，所述按压控制开关和所述压力传感器分别与所述单片机控制器的输入端电连接，所述挡板和所述固定框架之间设有弹力板，并且所述弹力板位于所述压力传感器上部，所述弹力板与所述压力传感器之间有空隙。

所述底板上还设有收线轮，所述收线轮上缠绕有刻度绳，所述刻度绳远离所述收线轮的一端绕过所述滑轮、并连接有承重装置，所述承重装置位于所述压力传感器正上方，所述承重装置包括倒“V”形支架和底盘，所述底盘的一端与所述倒“V”形支架底部一端铰接，所述底盘的另一端设有套环，所述倒“V”形支架底部另一端设有挂钩，所述套环能挂接在所述挂钩上。

优选的，所述收线轮通过支撑座固定于所述底板上。

优选的，所述收线轮上安装有手柄。

优选的，所述底板上面设有工具箱，所述工具箱位于所述挡板左侧、所述单片机控制器下方。

优选的，所述工具箱里放置有不同实验模型。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：锻炼学生一定的自主手动能力，收线轮和刻度绳的设置简化重力模拟实验装置，降低成本，保证实验数据的精确性，弹力板能增大压力传感器的受力范围，对压力传感器也有一定保护作用，工具箱中不同实验模型可选进行多次对比重力模拟实验。

附图说明

图1为本实用新型一种高中物理实验装置结构示意图；

图2为本实用新型一种高中物理实验装置的电路示意图；

图3为本实用新型一种高中物理实验装置承重装置局部放大图。

附图标记说明：

1-底板，2-固定框架，3-滑轮，4-刻度绳，5-倒“V”形支架，51-挂钩,6-底盘，61-套环，7-计时器，71-压力传感器，72-单片机控制器，73-按压控制开关，8-工具箱，9-收线轮，10-支撑座，11-弹力板，12-挡板。

具体实施方式

下面结合附图1-3，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图1-3所示，本实用新型的一种高中物理实验装置，包括底板1、固定框架2和滑轮3，固定框架2包括侧板和顶板，固定框架2的侧板固接于底板1上，滑轮3固定于固定框架2顶板上。

底板1上设有压力传感器71，压力传感器71左侧设有固接于底板1上的挡板12，挡板12上设有按压控制开关73、计时器7、单片机控制器72，按压控制开关73位于计时器7上方，单片机控制器72位于计时器7下方，按压控制开关73和压力传感器71分别与单片机控制器72的输入端电连接，计时器7和单片机控制器72的输出端电连接，挡板12和固定框架2之间设有弹力板11，并且弹力板11位于压力传感器71上部，弹力板11与压力传感器71之间有2-5mm的空隙，弹力板11采用高弹性、易变形材质，如橡胶。实验模型自由落体掉落在弹力板11上时，弹力板11的形变量大于弹力板11与压力传感器71之间的空隙，另外，弹力板11还能增加压力传感器71的受力范围。压力传感器71选用昆山丹瑞传感器测控技术有限公司生产的薄型TSP微型压力传感器，拥有较高精度和灵敏度，通过压力感应自动实现计时器的关停，准确记录实验数据，实验结果更可靠直观；单片机控制器72选用深圳市长泰盈科电子有限公司生产的DSPIC30F3014-30I/PT型单片机控制器，小巧易安装。

底板1上还设有收线轮9，收线轮9上缠绕有刻度绳4，刻度绳4远离收线轮9的一端绕过滑轮3、并连接有承重装置，承重装置位于压力传感器71正上方，承重装置包括倒“V”形支架5和底盘6，底盘6的一端与倒“V”形支架5底部一端铰接，底盘6的另一端设有套环61，倒“V”形支架5底部另一端设有挂钩51，套环61能挂接在挂钩5上，该实验模拟装置结构简单便捷，易于实现。

收线轮9通过支撑座10固定于底板1上。

收线轮9上安装有可转动的手柄，通过摇动手柄可轻易将系于刻度绳4上的承重装置内的实验模型提升至一定高度。

底板1上面设有工具箱8，工具箱8位于挡板12左侧、单片机控制器72下方。

工具箱8里装有大小重量不一的实验模型，学生可以进行不同物体的重力模拟实验对比。

本实用新型的原理：实验模型放置于承重装置的底盘6上，摇动收线轮9上的手柄，刻度绳4缠绕于收线轮9上，并且将通过滑轮3将承重装置提升，由于承重装置的底盘6一端铰接于倒“V”形支架5一端，底盘6另一端的套环61套于倒“V”形支架5另一端的挂钩51上，实验模型能被稳定提升，同时记录为提升时刻度绳4在滑轮3顶点的刻度数。提升至一定高度，再次记录滑轮3顶点的刻度数，即可计算出实验模型被提升的高度。将套环61拿出挂钩51，底盘6绕倒“V”形支架5铰接端向下运动，实验模型自由落体，同时开启按压控制开关73，信号通过单片机控制器72控制计时器7开始计时，实验模型掉落在弹力板11上，弹力板竖向发生形变接触到压力传感器71，压力传感器71产生感应，并将压力信号转为电信号传送到单片机控制器72中，单片机控制器72处理后控制计时器7暂停计时工作，计时器7上显示实验模型自由落体时间。从工具箱8中可以更换不同实验模型，进行对比实验。实验模型提升通过手动简单装置，一定程度上锻炼学生的自主手动能力，简化重力模拟实验装置，可便捷只管在刻度绳4上读出重力实验中的路程，感应型计时器7精确测定实验模型自由落体时间，弹力板防止压力传感器71损坏，增大压力传感器71的受力面积，工具箱8中不同规格的实验模型满足多次重力模拟实验对比。

以上公开的仅为本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。