[实用新型]一种运动计时器

说明书

本实用新型是一种在物理实验中应用的运动计时装置。

在许多物理实验中，都涉及到测量运动物体通过一段路程所需的时间。常用的方法有三种：第一种方法是用秒表人工计时；第二种方法是用电磁打点计时器计叶；第三种方法是用数字计时器和光电附件计时。其中，第一种方法由于受人的反应时间和动作协调程度的影响，计时误差较大，在定量实验中很少被采用；第二种方法和第三种方法所需实验器材多，操作过程复杂，需要照明电路作电源。同时以上三种方法还存在着一个共同的缺点，即运动物体和计时装置相互分离，影响了实验的直观性。

本实用新型的目的就是要提供一种成本低、误差小、操作简便、不受照明电路停电影响、可以固定在运动物体上的运动计时装置。

本实用新型有如下附图：

图1是运动计时器结构正视图；

图2是双掷开关2的正视图；

图3是滑块7和挡板4的实施例。

在附图中所标各数字分别表示如下：

1、按钮；2、双掷开关；3、电子秒表；4、挡板；5、滑杆；6、定位螺丝；7、滑块；8、连接杆；9、惯性摆锤；10、停止计时动触片；11、停止计时静触片；12、13为电子秒表3停止计时键；14、15为电子秒表3复零键；16、17为电子秒表3开始计时键；18、19为双掷开关2的一对常开触点；20、21为双掷开关2的一对常闭触点；22、双掷开关2的复位弹簧；23、滑道；24、运动方向。

附图说明：图1中的10、11分别用导线与图1中的12、13相连接；图1中的14、15分别用导线与图2中的18、19相连接：图1中的16、17分别用导线与图2中的20、21相连接。当揿下按钮1时，电子秒表3复零，再释放按钮1时，电子秒表3便开始计时。当惯性摆锤9绕滑块7上的挂钩向左摆动时，惯性摆锤9将推动停止计时动触片10与停止计时静触片11相接触，电子秒表3便停止计时。档板4限定了惯性摆锤9开始摆动时的摆动方向，以防止由于运动计时器开始运动而造成惯性摆锤9的摆动，保证运动计时器计时功能的正常发挥。为了使运动计时器能固定在运动物体上，在运动计时器外壳底部装上市售橡胶吸盘。在使用时，先将运动计时器固定在运动物体上，根据运动轨道的倾斜程度，调节滑块7在滑杆5上的位置，使惯性摆锤9与停止计时动触片10相接触，拧紧定位螺丝6；再揿下按钮1，使电子秒表3复零，在物体（连同运动计时器）沿图1中24方向开始运动的同时释放按钮1，电子秒表3便开始计时。当物体（连同运动计时器）运动到给定路程的终点而突然停止时（如被障碍物阻拦），惯性摆锤9由于惯性将绕滑块7上的挂钩向前摆动，使停止计时动触片10与停止计时静触片11相接触，电子秒表3便停止计时。此时，电子秒表所显示的时间就是运动物体通过这段给定路程所用的时间。

实施例：双掷开关可用与“熊猫牌2702”台式组合音响上相类似的功能开关；档板4和滑块7可按图3制成一个整体，图3中23为滑道，使滑块7能穿在滑杆5上并可在滑杆5上左右移动；在挡板4与连接杆8接触处的表面粘有一层海绵；滑杆5与停止计时动触片10的顶部的距离等于0.7倍的连接杆8的长度；连接杆8用不易形变的轻质线材制成，长度为0.05米，它的上端有光滑小孔，悬挂在滑块7的挂钩上，并可在滑杆5所在的竖直平面内而且在挡板4的左侧灵活摆动；惯性摆锤9用铅、铜或其它密度较大的金属制成，在惯性摆锤9上钻一个小孔，使连结杆8穿过惯性摆锤9，并可以使惯性摆锤9的位置在连结杆8的上下调节，再用一螺丝使惯性摆锤9固定在连结杆8上；停止计时动触片10用弹性铜片制成，停止计时动触片10与停止计时静触片11是常开的，它们之间的距离为0.002米；滑杆5、连接杆8与停止计时动触片10和停止计时静触片11的触点在同一竖直平面内。

由于本实用新型采用惯性摆自动停止计时，其计时绝对误差△t＝△X／V，其中△X表示停止计时动触片10和停止计时静触片11间的距离，V表示物体（连同运动计时器）到达给定路程终点时的速度，若取△X＝0.002米，V＝1米／秒，则△t为0.002秒，而按部标准规定J0202－2型数字计时器计时绝对误差为0.02秒（或±0.01秒）。可见，本实用新型能有效地减小误差；由于本实用新型结构简单，使成本较用数字计时器和光电附件大为降低；由于本实用新型操作简便，能有效地节约实验时间；由于本实用新型能固定在运动物体上，将运动和计时合为一体，使实验的直观性大为提高；由于本实用新型的电源（即电子秒表3的电源）采用氧化银电池，不受照明电路停电的影响。本实用新型可适用于大、中学物理课程中有关物体运动时间测量（如测定平均速度、即时速度、加速度，研究匀变速直线运动规律，验证牛顿第二定律、机械能守恒定律等）的演示实验和学生分组实验。