专利名称:测重力加速度仪的制作方法
本实用新型属于测重力加速度仪器的改进。
已有的测重力加速度仪器，例如光电计时器测重力加速度仪，计时精度高，物理过程清晰，但此仪器很贵，每套价值700－900元。日本岛津理化器械杂志(82年)介绍的磁带式落体实验器，是将称砣带着经过Fe3O4粉末处理后的磁带通过交流电磁场，用磁带上出现的条纹记时。这种实验器虽然比光电计时器便宜了一些，每台52，000日元，折合人民币约520元。但又出现了原理不够清晰、磁带摩擦阻力大、计时误差也较大的问题。而且上述仪器，我国一般的中学都买不起。
本实用新型的目的是提供一种原理清晰、造价较低的测重力加速度仪。
本实用新型是在上述已有仪器的基础上作了改进，利用微弱市电用粉末图计时。粉末图计时器是由涂墨的金属板(4)和升华硫粉末(5)组成，小球(3)作自由落体运动用电磁铁(2)控制。本实用新型的要点在于要使小球(3)作自由落体运动所需的时间，恰是粉末图计时器上出现微弱的50Hz交流电的时间。在粉末图计时器的左下方，可装一船形按钮开关(K1)；在固定立柱(8)的底座(10)上小球(3)落地处，可装一碰撞开关(K2)；在碰撞开关(K2)的外围，可设置一无底盒(13)，防止小球(3)落地后乱滚。
本实用新型所说的碰撞开关(K2)，可以用一般的微动开关改制而成。将普通微动开关固定在一块塑料底板上，在微动开关上安装一杠杆式按扣。将碰撞开关(K2)G处按下，按扣扣住，微动开关的长开触点e、d接通；当小球(3)落地后砸在碰撞开关(K2)的H处，微动开关的长开触点e、d断开，长闭触点e、f接通。
本实用新型是将船形按钮开关(K1)的触点C分别与微弱市电(低压电源外壳)及碰撞开关(K2)的触点e相接，按钮开关(K1)的触点a与4V直流电源(1)连接并接地，触点b与电磁铁(2)相连，电磁铁(2)另一端与4V直流电源(1)连接。碰撞开关(K2)的触点d与涂墨金属板(4)相连，触点f接地。接通直流4V电源，按下船形按钮开关(K1)的A处，触点C与a、b相通，电磁铁(2)回路中有电流通过，将小球(3)吸住；按下碰撞开关(K2)的G处，其触点e、d相通。在金属板(4)上撒上升华硫粉末(5)，用毛刷刷饰均匀，将右手大拇指与食指呈八字形，让食指在金属板(4)上抹动，大拇指随食指运动的过程按下船形按钮开关(K1)的B处，按钮开关(K1)的触点C与a、b断开，电磁铁(2)失磁，小球(3)开始作自由落体运动；同时按钮开关(K1)的触点C与地断开，金属板(4)上有微弱交变电压。因食指在金属板(4)上抹动，产生明显的明暗粉末条纹。小球(3)落地时砸在碰撞开关(K2)的H处，其触点e、d断开，金属板(4)上微弱交变电压被切断，这时，虽然手指还在金属板(4)上抹动，但不产生粉末条纹。数出金属板(4)上明暗粉末条纹总数n，n×0.01秒，便是小球(3)下落高度h所需时间t，根据公式g＝2h／t2即得重力加速度g之值。
本实用新型所说的粉末图计时器的材料，可以用涂墨的金属板，最好选用经阳极氧化处理后染黑的铝板，它可以固定在一块木板上。所说的粉末图计时器可以与落球装置分开装置，也可以安装在固定立柱(8)的底座(10)上，使其成为一个整体。电磁铁(2)铁芯最好选用铁氧体材料，下落物体可以用钢球，最好选用拧有木螺钉的木质球。防止小球(3)落地后乱滚的无底盒(13)，可用塑料制成。
本实用新型与已有仪器相比具有原理清晰、无磁带摩擦阻力、测量精度高、造价低廉等优点，为广大中学及中等技术学校提供了一种理想的实验及演示仪器。
本实用新型结构合理，操作方便，直观性强，不需调试，重复性好。
附图1为原理图，图中(1)为4－6V直流电源、(2)为电磁铁、(3)为小球、(K1)为船形按钮开关、(K2)为碰撞开关、(4)为涂墨金属板、(5)为升华硫粉末。
附图2为该实用新型的装置示意图，图中的电磁铁(2)被固定在带有微调和指针的支架(6)上，(3)为小球。所说的支架(6)用螺钉(7)固定在立柱(8)上，立柱(8)用螺帽(9)固定在底座(10)上，底座(10)上设有三个调水平螺钉(12)，碰撞开关(K2)固定在底座(10)上。涂墨金属板(4)和船形按钮开关(K1)固定在木板(11)上，无底小盒(13)罩在碰撞开关(K2)上。
权利要求
1.一种测重力加速度的仪器，它是由计时器、直流电源(1)和落球装置组成，其特征在于它有一个由涂墨金属板(4)和升华硫粉末(5)组成的粉末图计时器，有电磁铁(2)、小球(3)、带微调和指针的支架(6)、螺钉(7)、立柱(8)、螺帽(9)、底座(10)、木板(11)、无底小盒(13)、船形按钮开关(K1)、碰撞开关(K2)及三个调水平螺钉(12)。小球(3)作自由落体运动用电磁铁(2)控制。电磁铁(2)固定在带微调和指针的支架(6)上，所说的支架(6)用螺钉(7)固定在立柱(8)上，立柱(8)用螺帽(9)固定在底座(10)上，三个调水平螺钉(12)装在底座(10)上，在底座(10)上小球(3)落地处装着碰撞开关(K2)，无底小盒(13)罩在碰撞开关(K2)上。涂墨金属板(4)和船形按钮开关(K1)固定在木板(11)上，船形按钮开关(K1)位于涂墨金属板(4)的左下方。将船形按钮开关(K1)的触点C分别与直流电源(1)外壳及碰撞开关(K2)的触点e相接，按钮开关(K1)的触点a与4V直流电源(1)连接并接地，触点b与电磁铁(2)相连，电磁铁(2)另一端与4V直流电源(1)连接。碰撞开关(K2)的触点d与涂墨金属板(4)相连，触点f接地。
2.根据权利要求
1所说的测重力加速度的仪器，其特征在于所说的涂墨金属板(4)最好选用经阳极氧化处理后染黑的铝板。
3.根据权利要求
1所说的测重力加速度的仪器，其特征在于电磁铁(2)铁芯采用铁氧体材料，小球(3)可以用钢球，也可采用拧有木螺钉的小木球。
专利摘要
测重力加速度仪，属于物理实验仪器领域。它是利用微弱50Hz市电用粉末图计时，其计时器材料用经过阳极氧化处理后染黑的铝板和升华硫粉末。所说的粉末图计时器固定在一块木板上，其左下方设有一个船形按钮开关。小球作自由落体运动是用电磁铁控制，在固定电磁铁装置的底座上小球落地处，设有一个碰撞开关，小球作自由落体运动所需的时间，恰是粉末图计时器上出现微弱50Hz交流电的时间。它可作为教学演示和学生分组实验的仪器。
文档编号G01V7/00GK85201071SQ85201071
公开日1986年2月5日 申请日期1985年4月1日
发明者张长庚 申请人:陕西师范大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan