[发明专利]一种自由落体运动实验器及其控制方法

权利要求书

1.一种自由落体运动实验器，其特征在于：包括n形状的支架，支架固定在底座上；支架的横梁中间固定连接电磁铁；支架的两个竖直部分的中间位置安装光电门；底座上部设置接收装置，所述接收装置位于实验对象的正下方； 所述实验对象为栅栏板；栅栏板上均匀分布黑白色相间的条纹；所述条纹之间的间隔相等；所述栅栏板的上端固定安装铁片与电磁铁相吸附；当栅栏板下降时落入所述的接收装置。

2.根据权利要求1所述的一种自由落体运动实验器，其特征在于：所述的栅栏板由菲林片、两块高透明亚克力板、铁片、圆环组成；菲林片上均匀印刷黑白色相间的条纹；菲林片与铁片置于两块高透明亚克力板之间；圆环安装于栅栏板的下端。

3.根据权利要求1所述的一种自由落体运动实验器，其特征在于：所述的栅栏板至少三片；其中栅栏板黑白条纹的黑色条纹之间的间距与另外的栅栏板的间距各不相同。

4.根据权利要求1所述的一种自由落体运动实验器，其特征在于：所述栅栏板为三片，其中三片的栅栏板的黑色条纹的间距分别为1.4cm、1.6cm、2.0cm。

5.根据权利要求2所述的一种自由落体运动实验器，其特征在于：所述两块亚克力板之间设置凹槽放置铁片；所述两块亚克力板下端相应的地方设置孔安装圆环。

6.根据权利要求1所述的一种自由落体运动实验器，其特征在于：所述电磁铁通过套筒安装在横梁上；所述定位套筒固定在横梁上，电磁铁固定在套筒内部；所述套筒下方放置栅栏板的位置设置放置栅栏板的方槽。

7.根据权利要求1所述的一种自由落体运动实验器，其特征在于：所述接收装置为方盒；方盒内设置缓冲垫。

8.根据权利要求1所述的一种自由落体运动实验器，其特征在于：所述光电门通过内置蓝牙与电脑相连。

9.根据如权利要求1-8的任一权利要求所述的一种自由落体运动实验器，其控制方法为：

步骤一：打开电源开关，光电门通电；打开电磁铁开关，电磁铁通电，安装栅栏板，电磁铁因为通电，吸住栅栏板；

步骤二：在电脑中输入栅栏板的间隔d；栅栏板下降，光电门即采集各个通过光电门的黑色条纹挡光的速度及时刻；如果t=t1时刻第一根黑色条纹开始挡光开始；在t=t2时刻第二根黑色条纹挡光；t=t3时刻第三根黑色条纹挡光；则T1=（t1+t2）/2 时刻的速度：v1=d/（t2-t1）；T2=（t2+t3）/2 时刻的速度：v2=d/（t3-t2）；

在这个过程中测量出的加速度为：a=（v2- v1）/（T2- T1）；

步骤三： 输出本次实验的加速度值。