一种物理力学实验的重力加速度测量装置的制作方法

本实用新型涉及技术领域，尤其涉及一种物理力学实验的重力加速度测量装置。

背景技术：

重力加速度是一个物体受重力作用的情况下所具有的加速度。也叫自由落体加速度，用g表示。方向竖直向下，通常指地面附近物体受地球引力作用在真空中下落的加速度，记为g。为了便于计算，其近似标准值通常取为980厘米/秒的二次方或9.8米/秒的二次方。在月球、其他行星或星体表面附近物体的下落加速度，则分别称月球重力加速度、某行星或星体重力加速度。在日常教学中，老师直接讲解重力加速度，而一些学生不能直观理解，不利于学生掌握有关知识，亟需一种物理力学实验的重力加速度测量装置，方便学生理解掌握。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种物理力学实验的重力加速度测量装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种物理力学实验的重力加速度测量装置，包括底座，所述底座的底部外壁粘接有橡胶垫，所述底座的一侧外壁通过螺丝固定有安装壳，所述安装壳的底部内壁通过螺丝固定有PCB基板，且PCB基板的顶端熔接有单片机，所述底座另一侧外壁通过螺丝固定有计时器，所述底座的顶端中间向下凹陷形成有安装槽，且安装槽的底部内壁通过螺丝固定有压力传感器，所述压力传感器的信号输出端和单片机的信号输入端连接，所述底座的顶端外壁一侧开设有卡槽，且卡槽的内壁卡接有竖直设置的竖杆，所述竖杆的一边外壁边缘处设置有刻度，所述底座的顶部设有高度调节杆，且高度调节杆的顶端外壁一侧开设有穿孔，所述穿孔套在竖杆的外部，且高度调节杆和竖杆滑动连接，所述高度调节杆的顶端外壁另一侧开设有通孔，所述高度调节杆的顶端外壁向上凸起形成有外壳，且外壳位于高度调节杆上通孔的正上方，所述外壳的顶部内壁通过螺丝固定有电磁铁，所述电磁铁的底部吸附有圆球，所述高度调节杆的一侧外壁螺纹连接有锁紧螺栓，且锁紧螺栓延伸到穿孔的内部。

优选的，所述单片机的信号输出端和计时器的信号输入端连接，且单片机的型号为80C51。

优选的，所述电磁铁通过导线连接有开关，且开关和单片机的信号输出端连接。

优选的，所述锁紧螺栓和计时器位于同一侧，且锁紧螺栓的长度大于高度调节杆一侧外壁和竖杆之间的距离，高度调节杆的一侧外壁开设有和锁紧螺栓相适配的螺纹孔。

优选的，所述圆球为中空结构的轻质铁球，且圆球位于压力传感器的正上方，圆球的最低点和高度调节杆的底端位于同一水平面，圆球的直径小于高度调节杆上通孔的直径。

优选的，所述卡槽的槽深度为底座高度的二分之一，且卡槽和竖杆均为长方形结构。

本实用新型的有益效果为：

1、使用时，通过设置的高度调节杆，可以移动到竖杆上某一刻度位置并记录高度，通过锁紧螺栓将其固定，然后断开电磁铁的电，使得电磁铁失去磁性，从而使得圆球在重力的作用下做自由落体运动，同时，通过设置的单片机将此时的信号传递给计时器，启动计时器开始计时，然后当圆球落到压力传感器上时，压力传感器产生信号，并将信号传递给单片机，再通过单片机控制计时器终止计时，从而能得到圆球下落时的时间，根据重力加速度的计算公式可以在知道高度和时间的情况下，快速算出重力加速度，最终使得该新型可以方便学生快速理解重力加速度，提高学生的动手能力，能有效提高教学效果。

2、通过设置的卡槽，可以在使用完成后，将竖杆从卡槽的内部取出，且松开锁紧螺栓，使得高度调节杆可以和竖杆分离，进而方便整个新型的拆卸安装，方便存放。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种物理力学实验的重力加速度测量装置的结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种物理力学实验的重力加速度测量装置的局部俯视结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种物理力学实验的重力加速度测量装置的部分俯视结构示意图.

图中：1单片机、2安装壳、3橡胶垫、4底座、5安装槽、6压力传感器、7高度调节杆、8圆球、9电磁铁、10外壳、11锁紧螺栓、12刻度、13竖杆、14卡槽、15计时器、16穿孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-3，一种物理力学实验的重力加速度测量装置，包括底座4，底座4的底部外壁粘接有橡胶垫3，底座4的一侧外壁通过螺丝固定有安装壳2，安装壳2的底部内壁通过螺丝固定有PCB基板，且PCB基板的顶端熔接有单片机1，底座4另一侧外壁通过螺丝固定有计时器15，底座4的顶端中间向下凹陷形成有安装槽5，且安装槽5的底部内壁通过螺丝固定有压力传感器6，压力传感器6的信号输出端和单片机1的信号输入端连接，底座4的顶端外壁一侧开设有卡槽14，且卡槽14的内壁卡接有竖直设置的竖杆13，竖杆13的一边外壁边缘处设置有刻度12，底座4的顶部设有高度调节杆7，且高度调节杆7的顶端外壁一侧开设有穿孔16，穿孔16套在竖杆13的外部，且高度调节杆7和竖杆13滑动连接，高度调节杆7的顶端外壁另一侧开设有通孔，高度调节杆7的顶端外壁向上凸起形成有外壳10，且外壳10位于高度调节杆7上通孔的正上方，外壳10的顶部内壁通过螺丝固定有电磁铁9，电磁铁9的底部吸附有圆球8，高度调节杆7的一侧外壁螺纹连接有锁紧螺栓11，且锁紧螺栓11延伸到穿孔16的内部。

本实用新型中，单片机1的信号输出端和计时器15的信号输入端连接，且单片机1的型号为80C51，电磁铁9通过导线连接有开关，且开关和单片机1的信号输出端连接，锁紧螺栓11和计时器15位于同一侧，且锁紧螺栓11的长度大于高度调节杆7一侧外壁和竖杆13之间的距离，高度调节杆7的一侧外壁开设有和锁紧螺栓11相适配的螺纹孔，圆球8为中空结构的轻质铁球，且圆球8位于压力传感器6的正上方，圆球8的最低点和高度调节杆7的底端位于同一水平面，圆球8的直径小于高度调节杆7上通孔的直径，卡槽14的槽深度为底座4高度的二分之一，且卡槽14和竖杆13均为长方形结构。

工作原理：使用时，通过设置的高度调节杆7，可以移动到竖杆13上某一刻度12位置并记录高度，通过锁紧螺栓11将其固定，然后断开电磁铁9的电，使得电磁铁9失去磁性，从而使得圆球8在重力的作用下做自由落体运动，同时，通过设置的单片机1将此时的信号传递给计时器15，启动计时器15开始计时，然后当圆球8落到压力传感器6上时，压力传感器6产生信号，并将信号传递给单片机1，再通过单片机1控制计时器15终止计时，从而能得到圆球8下落时的时间，根据重力加速度的计算公式可以在知道高度和时间的情况下，快速算出重力加速度，通过设置的卡槽14，可以在使用完成后，将竖杆13从卡槽14的内部取出，且松开锁紧螺栓11，使得高度调节杆7可以和竖杆13分离，进而方便整个新型的拆卸安装。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。