本实用新型属于高中物理实验设备领域，具体涉及一种快速测定重力加速度的实验装置。
背景技术：
重力加速度g的方向总是竖直向下的。在同一地区的同一高度，任何物体的重力加速度都是相同的。但重力加速度的数值是随海拔高度增大而减小，当物体距地面高度远远小于地球半径时，g变化不大；而离地面高度较大时，重力加速度g数值显著减小。因此不能认为g为常数。高中物理教学中，测定当地的重力加速度的实验是较为重要的一个实验。目前高中多采用单摆测定重力加速度的方法对当地的重力加速度进行测量，这种实验方法前期准备的实验器械比较多，同时测量时需要使用秒表进行计时，误差比较大。
2014年9月30日，中国专利公布了申请号为201420570027.X的一种测量重力加速度的装置专利，该专利包括一个容器和一个运动载体，其中，所述容器固定于所述运动载体上，并且所述容器中容纳有液体；所述运动载体能够作匀加速或匀减速运动，且该匀加速或匀减速运动的加速度能够被获得。本实用新型的装置还可以包括对于所述运动载体施加恒定力的施力装置以及对于所述运动载体的加速度进行测量的装置。该专利存在运动载体移动式观察容器内部液面的斜度具有一定的难度，观察不准确。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种快速测定重力加速的实验装置，本实用新型结构简单，操作方便，U型管液位观察清洗，可以快速的测定重力加速度。
本使用实用新型解决其存在的问题所采用的技术方案是：
一种快速测定重力加速度的实验装置，包括平板车。所述的平板车上方固定有U型管，所述的U型管两个支管上设有液位标识。所述的平板车下端设有四组车轮架,所述的每组车轮架之间设有车轮,所述的车轮与车轮架之间设有转动轴,所述的车轮架外侧位于转动轴的下方位置设有可自由转动的滚珠，所述的车轮下方设有桌板。所述的桌板右侧设有滑轮，所述的桌板上表面设有滑道，所述的车轮设于滑道内部，所述的滚珠与滑道的内壁接触。所述的桌板下端两侧各设有一个支撑腿,所述的右侧支撑腿下端设有下端支撑块,所述的下端支撑块上插设有导向管，所述的导向管中间部位与支撑腿之间设有用以支撑导向管的中间支撑块。所述的导向管上端插设有定位插板,所述的导向管内部位于定位插板的上方设有重力球。所述的重力球与平板车之间设有牵引线，所述的牵引线绕于滑轮上。
优选的，所述的导向管内部下方设有弹簧。
优选的，所述的滑轮外表面的中间设有与牵引线相匹配的定位滑道。
优选的，所述的U型管两个立管的液面上设有绿色的塑料浮板。
与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果：
(1)实验装置简单，操作方便。
(2)测定重力加速度相对比较准确，测定时间短。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型一种快速测定重力加速度的实验装置正视图，
图2为本实用新型俯视图，
图3为本实用新型侧视图，
图4为本实用新型A-A面剖视图，
图5为本实用新型B处局部放大图。
图中:1-桌板、1a-支撑腿、1b-滑道、1c-中间支撑块、1d-下端支撑块；
2-平板车、2a-车轮、2b-车轮架、2b1-滚珠、2c-转动轴；
3-U型管、3a-液位标识、3d-塑料浮板；
4-牵引线；
5-滑轮、5a-定位滑道；
6-重力球；
7-导向管、7a-定位插板、7b-弹簧。
具体实施方式
附图为该一种快速测定重力加速度的实验装置的最佳实施例，下面结合附图对本实用新型进一步详细的说明。
一种快速测定重力加速度的实验装置，包括平板车2。所述的平板车2上方固定有U型管3，所述的U型管3两个支管上设有液位标识3a,所述的U型管3两个立管的液面上设有绿色的塑料浮板3b，塑料浮板3b可以方便平板车移动式实验人员能快速清晰的观察到两个支管的液位数值。清华慧石微量子项目部公布了研究结果，波长550至770纳米的光频率是人眼视网膜感受最好的微光量子环境。人眼对波长550至770纳米的光频率的光源最为敏感，而绿色光源的光频率为550纳米。因此选择绿色的塑料浮板3b方便实验人员更加快捷的读取U型管3上的液位高度。
所述的平板车2下端设有四组车轮架2b,所述的每组车轮架2b之间设有车轮2a,所述的车轮2a与车轮架2b之间设有转动轴2c,所述的车轮架2b外侧位于转动轴2c的下方位置设有可自由转动的滚珠2b1。所述的车轮2a下方设有桌板1，所述的桌板1右侧设有滑轮5，所述的滑轮5外表面的中间设有与牵引线4相匹配的定位滑道5a。所述的桌板1上表面设有滑道1b，所述的车轮2a设于滑道1b内部，所述的滚珠2b1与滑道1b的内壁接触。滚珠2b1可以避免平板车2移动时车轮2a的侧面与滑道1b的内表面直接接触，减少摩擦力，提高重力加速度测量的精确性。
所述的桌板1下端两侧各设有一个支撑腿1a,所述的右侧支撑腿1a下端设有下端支撑块1d,所述的下端支撑块1d上插设有导向管7，所述的导向管7中间部位与支撑腿1a之间设有用以支撑导向管7的中间支撑块1c。所述的导向管7上端插设有定位插板7a,所述的导向管7内部位于定位插板7a的上方设有重力球6。所述的导向管7内部下方设有弹簧7b。当重力球6沿导向管7内壁降落到底部是，碰撞到弹簧7b,弹簧7b起到减震缓冲的作用，避免重力球6对导向管7底部照成撞击，延长整个导向管7的使用寿命。所述的重力球6与平板车2之间设有牵引线4，所述的牵引线4绕于滑轮5上。
使用时，将平板车2拉倒滑道1b的最左端，向U型管3内部注入一定重量的水，在两个支管的液面上放上塑料浮板3b。将定位插拔7a插入到导向管7的内部，然后将重力球6放在定位插板7a上。这时牵引线4卡在滑轮5上的定位滑道5a内部，并且绷直。快速拔出定位插拔7a,重力球6在导向管7内部做自由落体运动，带动平板车2向右移动，观察U型管3上的液位标记3a,记录下U型管3两个支管上的液位高度，算出他们的高度差△h。
已知U型管3水平部分的截面积S，U型管3两管之间的中心距为L，整个小车的质量为M，通过测力计可以测定重力球6下降时候的牵引力为F。则U型管3水平部分液体质量为m＝ρ×S×L，ρ为水的密度。整个平板车2以加速度a＝F÷M沿水平方向运动，作用在U型管3水平部分水的合作用力为①F＝a×m＝ρ×S×L×F÷M。这段合力是由U型管3两个支管的压力差提供，所以②F＝ρ×S×g×△h,将公式①与公式②合并可得出ρ×S×g×△h＝ρ×S×L×F÷M，因此g＝(L×F)÷(M×△h)，由此算出重力加速度。
上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。