[实用新型]电火花描迹法研究自由落体运动规律实验仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种实验仪，特别是涉及一种电火花描迹法研究自由落体运动规律实验仪。

背景技术

目前适合高中物理教学，能反映自由落体运动规律的教学实验方案主要有以下两种：

1.将打点计时器(或电火花计时器)固定在铁架台上，纸带一端系着重物，另一端穿过计时器。用手捏住纸带，启运计时器，松手后重物自由下落，计时器在纸带上留下一串小点，根据纸带上的点迹即可研究物体做自由落体运动的规律并算出物体下落时的加速度。

2.频闪照像法：使一物体做自由落体运动，在频闪仪的照射下使照像机连续周期性曝光，将落体的下落情况拍摄下来，进而研究自由落体运动的规律。

现在技术的缺点：

1)纸带与限位孔之间有摩擦，带来较大的实验误差。

2)物体下落的方向与打点顺序相反，物体所处的位置与点迹没有直观的一一对应关系，学生需要一定的逻辑思维才能理解点迹的规律就反映了物体下落的规律，尤其是用该实验验证机械能守恒定律时，学生很容易习惯性的认为越打在下面的点对应的重力势能越小，越打在上面的点对应的重力势能越大。

3)用手捏住纸带，容易出现抖动，前面若干点无效。

4)频闪照像法不存在上述问题，但仪器成本高，不适合在大部分高中推广使用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种实验精确性高、实验直观、成本低的电火花描迹法研究自由落体运动规律实验仪。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的电火花描迹法研究自由落体运动规律实验仪，第一竖直绝缘长条和第二竖直绝缘长条并列垂直设在绝缘底座上，在所述的第一竖直绝缘长条和第二竖直绝缘长条的内侧分别设有第一长金属条和第二长金属条，所述的第一长金属条和第二长金属条与间歇供电装置的两个电极电连接，所述的第一长金属条和第二长金属条上分别设有重叠的白纸带和墨粉纸带，在所述的第一竖直绝缘长条和第二竖直绝缘长条的上端之间设有与电源连接的电磁继电器，在所述的绝缘底座上处于所述的第一竖直绝缘长条和第二竖直绝缘长条下端之间设有缓冲垫，两端为圆锥形的导电落体处于所述的第一竖直绝缘长条和第二竖直绝缘长条之间，在所述的第一竖直绝缘长条或第二竖直绝缘长条的外侧设有铅垂线。

在所述的绝缘底座上设有插座，所述的第一竖直绝缘长条和第二竖直绝缘长条插在所述的插座内，所述的第一长金属条和第二长金属条分别与所述的插座内的金属片相连，所述的插座内的金属片分别与所述的间歇供电装置的两个电极电连接，所述的电磁继电器插接在所述的第一竖直绝缘长条和第二竖直绝缘长条的上端之间。

所述的间歇供电装置为感应圈或电火花计时器。

所述的第一竖直绝缘长条和第二竖直绝缘长条的上下均开有条形孔，便于装卸所述的白纸带和墨粉纸带。

所述的缓冲垫为海绵。

所述的白纸带处于外侧，所述的墨粉纸带处于内侧或所述的白纸带处于内侧，所述的墨粉纸带处于外侧。

采用上述技术方案的电火花描迹法研究自由落体运动规律实验仪，实验时，打开间歇供电装置开关，使第一长金属条和第二长金属条内侧产生强电场，电磁继电器吸住的落体自由下落时穿过第一长金属条和第二长金属条之间产生电火花，将墨粉纸带上的墨粉溶化，在白纸带留下点迹，根据这些点迹即可研究落体自由下落时的运动规律。

本实验设计具有以下优点：与现有技术相比：实验误差更小。打点顺序与物体下落方向一致，实验现象直观，学生更易于理解实验的原理。不存在用手捏纸带出现抖动现象，所有点迹有效，实验仪器的制作成本相对低廉。

综上所述，本实用新型是一种实验精确性高、实验直观、成本低的电火花描迹法研究自由落体运动规律实验仪，也可用于验证机械能守恒定律。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是图1中A处放大图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。