[发明专利]一种自由落体物理实验仪以及物理实验教学系统

说明书

技术领域

本发明涉及物理实验仪器技术领域，尤其是涉及一种自由落体物理实验仪以及物理实验教学系统。

背景技术

不受任何阻力，物体只在重力作用下而降落的运动，叫“自由落体”。如在地球引力作用下由静止状态开始下落的物体，地球表面附近的上空可看作是恒定的重力场，如不考虑大气阻力，在该区域内的自由落体运动是匀加速直线运动，其加速度恒等于重力加速度g。虽然地球的引力和物体到地球中心距离的平方成反比，但地球的半径远大于自由落体所经过的路程，所以引力在地面附近可看作是不变的，自由落体的加速度即是一个不变的常量，它是初速为零的匀加速直线运动。

测量重力加速度是物理实验中的一个基本项目，有很多种方法可以测得重力加速度，而落体法测重力加速度是所有方法中最直接而又简单的方法，可以作为物理实验课中的一个实验项目，但是，目前在物理实验课中，实施这个实验项目的时候，基本都是通过增大落体物的重量或缩小落体物的体积而减小阻力，事实上，这也会对试验的数据造成一定程度的影响，并且不能够直观的向学生展示在真空或具有空气阻力两种情况下自由落体运动的区别。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自由落体物理实验仪以及物理实验教学系统，以解决现有技术中存在的不能够直观的向学生展示自由落体运动的技术问题。

本发明提供的一种自由落体物理实验仪，包括主立板、真空罩、真空泵、罩顶和底板；

所述真空罩密封设置在所述主立板的一侧，所述底板密封设置在所述真空罩的底端，所述罩顶可拆卸的密封安装在所述真空罩的顶端；

所述主立板上设置有与所述真空罩的内腔贯通的密封机构，所述真空泵通过所述密封机构与所述真空罩的内腔连通；

所述主立板或/和所述真空罩的内侧设置有定位计时器，并且所述罩顶设置有夹持机构，用于夹持重力块；

其中，所述定位计时器包括显示器、控制器、第一探测头、第二探测头和探测头连接板；

所述第一探测头和所述第二探测头固定在所述探测头连接板的两端，并且所述第一探测头和所述第二探测头与所述控制器电连接，所述控制器与所述显示器电连接；

其中，所述夹持机构包括至少两个夹持杆，多个所述夹持杆的中部相互活动连接，并通过该活动连接点将所述夹持杆分为夹持端与手持端；

所述罩顶上设置有过孔，多个所述夹持杆穿过所述过孔，所述夹持端位于所述真空罩内，所述手持端位于所述真空罩外，并且所述过孔与所述夹持杆之间还填充有密封橡胶层。

进一步的，在本发明的实施例中，所述密封机构包括设置在主立板上的密封孔以及设置在所述主立板夹层内的密封盖；

其中，所述密封盖的一端活动连接在所述主立板的夹层内，可沿该活动连接点转动，露出或盖住所述密封孔。

进一步的，在本发明的实施例中，所述夹层内设置有密封圈，所述密封圈位于所述夹层内且与所述密封孔对应；

当所述密封盖盖住所述密封孔时，所述密封圈抵在所述密封盖的两侧。

进一步的，在本发明的实施例中，所述主立板的外壁上设置有贯通所述主立板夹层的调节孔；

所述调节孔内穿入有与所述密封盖连接的调节臂，用于调整所述密封盖与所述密封孔之间的开启或闭合。

进一步的，在本发明的实施例中，所述夹持端或所述手持端设置有连接相邻所述夹持杆的弹性件，用于使所述夹持杆的夹持端弹性收缩。

进一步的，在本发明的实施例中，所述夹持端或所述手持端设置有连接相邻所述夹持杆的弹性件包括：

所述夹持端设置有多个弹簧，多个所述弹簧连接在相邻的所述夹持杆之间；

或，

所述手持端设置有多个弹片，多个所述弹片支撑在相邻的所述夹持杆之间。

进一步的，在本发明的实施例中，所述夹持杆的夹持端设置有倒刺或磨砂面。

进一步的，在本发明的实施例中，所述真空罩为圆筒型，且所述罩顶为与所述真空罩的形状相适配的圆形；

所述罩顶与所述真空罩相螺纹旋合连接。

进一步的，在本发明的实施例中，所述底板上设置有缓冲层。

本发明还提供了一种物理实验教学系统，包括所述自由落体物理实验仪。