[实用新型]一种基于物联网技术的牛顿第二定律实验系统

说明书

本实用新型公开了一种基于物联网技术的牛顿第二定律实验系统，属于物理实验设备技术领域，其包括演示装置、数据采集装置、实验室服务器、Web服务器以及终端；演示装置包括直线轨道、小车、定滑轮、拉绳以及砝码；数据采集装置包括两光电门、拉力检测模块、控制模块、通信模块、供电模块、称重模块、按键模块以及显示模块；实验室服务器通过互联网与数据采集装置的通信模块连接，Web服务器通过互联网与实验室服务器连接，终端通过互联网与Web服务器连接，终端搭载微信客户端；本实用新型解决了现有牛顿第二定律实验装置不便于学生记录实验数据的问题。

技术领域

本实用新型涉及物理实验设备技术领域，特别涉及一种基于物联网技术的牛顿第二定律实验系统。

背景技术

牛顿第二定律是中学物理中的经典定律，物理老师讲解牛顿第二定律时，通常都会通过实验来辅助学生理解；传统的牛顿第二定律验证实验是采用打点计时器和纸带来记录小车的运动情况，但是该方式存在误差大以及计算量大的问题；目前，课堂上出现了采用光电门测量小车运动情况的的牛顿第二定律实验装置，但是该实验装置存在不便于学生记录实验数据的问题。

实用新型内容

鉴于以上内容，有必要提供一种基于物联网技术的牛顿第二定律实验系统，用于解决现有牛顿第二定律实验装置不便于学生记录实验数据的问题。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于物联网技术的牛顿第二定律实验系统，包括：

演示装置，其包括直线轨道、小车、定滑轮、拉绳以及砝码；所述小车滚动地设于所述直线轨道上，所述定滑轮设于所述直线轨道的端部，所述拉绳绕过所述定滑轮，并连接所述砝码；

数据采集装置，其包括两光电门、拉力检测模块、控制模块、通信模块、供电模块、称重模块、按键模块以及显示模块；所述两光电门间隔设置在所述直线轨道的一侧，所述拉力检测模块设于所述小车的前端，并与所述拉绳远离所述砝码的一端连接；所述两光电门、所述拉力检测模块、所述通信模块、所述供电模块、所述称重模块、所述按键模块以及所述显示模块均与所述控制模块电性连接；

实验室服务器，其通过互联网与所述数据采集装置的通信模块连接；

Web服务器，其通过互联网与所述实验室服务器连接；以及

终端，其通过互联网与所述Web服务器连接，所述终端搭载微信客户端。

优选地，所述控制模块为单片机控制电路，所述单片机的型号为STM32F103。

优选地，所述拉力检测模块包括第一压力传感器和第一AD转换芯片，所述第一压力传感器与所述第一AD转换芯片电性连接，所述第一AD转换芯片与所述控制模块电性连接；所述称重模块包括第二压力传感器和第二AD转换芯片，所述第二压力传感器与所述第二AD转换芯片电性连接，所述第二AD转换芯片与所述控制模块电性连接。

优选地，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器均为电阻应变片式压力传感器，所述第一AD转换芯片和所述第二AD转换芯片的型号均为HX711。

优选地，所述显示模块包括用于分别显示称重模块测量数据和拉力检测模块测量数据的两数码管以及用于显示两光电门测量数据及控制模块计算出的小车加速度的液晶显示屏，所述两数码管和所述液晶显示屏均与所述控制模块电性连接。

优选地，所述终端为智能手机、平板电脑或者PC电脑。

优选地，所述通信模块为ESP8266串口WIFI模块。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：