一种实验室教学用加速度测量装置的制作方法

本发明涉及加速度测量技术领域，具体为一种实验室教学用加速度测量装置。

背景技术：

加速度是一种描述物体速度变化快慢的物理量，属于物理学科，在日常教学中，为了方便教学，教师会带着学生进行物理实验进而对加速度进行讲解。

现有的实验室加速度测量装置较为简单，一般都是实验体的自由落体进行加速度的测量，而在同一片地区实验体自由落体时的加速度不会有较大的变化，从而导致在实验时不方便进行不同加速度的测量，此外，实验体运动时具有一定的冲击力，当与实验器材接触时，会对实验器材进行冲撞，长时间的冲撞后，实验器材可能会出现被撞坏的情况，从而降低了实验器材的使用寿命。

所以针对这些问题，我们需要一种实验室教学用加速度测量装置来解决。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种实验室教学用加速度测量装置，具备能够方便进行不同加速度的测量以及能够对实验体进行缓冲止停的优点，解决了实验室加速度测量时加速度调节不方便以及实验体的冲击力较大导致实验器材的使用寿命较低的问题。

(二)技术方案

为实现上述能够进行不同加速度测量以及能够对实验体进行缓冲止停的目的，本发明提供如下技术方案：一种实验室教学用加速度测量装置，包括本体，所述本体的内部活动连接有弹簧一，所述弹簧一的外部固定连接有压块，所述压块的外部固定连接有电磁铁一，所述电磁铁一的外部活动连接有铁球，所述压块的内部活动连接有光敏组件，所述本体的内部固定连接有灯带，所述本体的内部活动连接有移动组件，所述移动组件的外部活动连接有推动组件，所述本体的内部固定连接有套管，所述套管的内部活动套接有推杆，所述推杆的外部固定连接有挡板，所述推杆的外部固定连接有齿条一，所述齿条一的外部啮合有齿轮一，所述齿轮一的内部固定套接有转杆，所述转杆的外部活动连接有限位组件，所述齿条一的外部活动套接有弹簧二。

优选的，所述光敏组件主要由遮光壳、透光孔、光敏电阻所组成，压块的内部固定连接有遮光壳，遮光壳的内部固定连接有光敏电阻，遮光壳的表面开设有透光孔，灯带的内部设置有灯珠，灯珠的数量大于五个，灯珠的位置、规格均与光敏电阻相匹配，能够对压块的移动位置进行控制调节，从而使得弹簧一的压缩量不同，回弹力也不相同，进而能够实现对铁球施加不同大小的加速度，便于加速度测量的实验教学。

优选的，所述移动组件主要由转轴、齿轮二、齿条二、移动框、限位板所组成，本体的内部活动连接有转轴，转轴的外部固定套接有齿轮二，齿轮二的外部啮合有齿条二，齿条二的外部固定连接有移动框，移动框的外部固定连接有触杆，齿轮二的外部固定连接有挡杆，挡杆的位置、齿轮均与触杆相匹配，本体的内部固定连接有限位板，限位板的表面开设有限位槽，移动框与限位槽滑动连接，齿条二的数量为两个，且两个齿条二分别固定连接在移动框内表面的上下两端，能够带动压块进行移动，从而改变弹簧一的压缩量，实现对铁球施加不同大小的加速度。

优选的，所述推动组件主要由支管、支杆、弹簧三、推板、支板、电磁铁二、铁块一所组成，移动框的外部固定连接有支板，支板的外部固定连接有支管，支管的内部固定连接有电磁铁二，支管的内部活动套接有弹簧三，支管的内部活动套接有支杆，支杆的外部固定连接有铁块一，压块的外部固定连接有推板，支杆与推板活动连接，与移动组件相互配合带动压块进行移动，从而改变铁球的加速度大小。

优选的，所述限位组件主要由棘轮、卡杆、电磁铁三、铁块二、弹簧四、立杆、支撑板所组成，套管的内部固定连接有支撑板，支撑板的外部固定连接有立杆，立杆的外部活动套接有弹簧四，立杆的外部固定连接有电磁铁三，立杆的外部活动套接有卡杆，卡杆的内部固定连接有铁块二，转杆的外部固定套接有棘轮，卡杆与棘轮活动连接，能够对铁球进行缓冲减速止停，同时也不会使得铁球在弹簧二的回弹力作用下进行反弹。

优选的，所述电磁铁一的表面开设有凹槽，铁球活动连接在凹槽的表面，使得铁球与电磁铁一的连接能够较为稳定，本体的表面开设有出球口，本体的表面开设有进球口，本体的表面开设有取球口，出球口、进球口、取球口的规格均与铁球相匹配，本体的内部固定连接有加速度测量器。

优选的，所述电磁铁一、灯带、转轴、电磁铁二、电磁铁三、驱动电源均与控制中枢电连接，转轴与控制电源电连接，控制中枢与触杆、光敏电阻电连接，使得加速度测量装置内部的各部件之间相互关联，大大提高了加速度测量装置的自动化程度，使得加速度测量装置更符合实际教育的使用。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种实验室教学用加速度测量装置，具备以下有益效果：

1、该实验室教学用加速度测量装置，通过弹簧一、压块、电磁铁一、光敏组件、灯带、铁球、推动组件、移动组件的相互作用，能够对铁球赋予不同的加速度，从而方便了加速度测量实教学的进行以及不同实验数据的记录，使得实验室用加速度测量装置使用起来更为方便，同时也更加符合实际教学的需要。

2、该实验室教学用加速度测量装置，通过挡板、推杆、弹簧二、齿条一、齿轮一、转杆、限位组件、套管的相互作用，能够对铁球运动时的冲击力进行缓冲，避免了铁球通过与加速度测量装置本体撞击进行止停而导致加速度测量装置被损坏的情况发生，大大提高了实验室教学用加速度测量装置的使用寿命，降低了实验室教学的成本。

附图说明

图1为本发明局部剖视结构示意图；

图2为本发明图1中a处放大图；

图3为本发明图1中b处放大图；

图4为本发明图1中部分结构连接关系结构示意图；

图5为本发明图4中c处放大图。

图中：1、本体；2、弹簧一；3、压块；4、磁铁一；5、铁球；6、光敏组件；7、灯带；8、移动组件；9、推动组件；10、套管；11、推杆；12、挡板；13、齿条一；14、齿轮一；15、转杆；16、限位组件；17、弹簧二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种实验室教学用加速度测量装置，包括本体1，本体1的内部活动连接有弹簧一2，弹簧一2的外部固定连接有压块3，压块3的外部固定连接有电磁铁一4，电磁铁一4的外部活动连接有铁球5，电磁铁一4的表面开设有凹槽，铁球5活动连接在凹槽的表面，使得铁球5与电磁铁一4的连接能够较为稳定，本体1的表面开设有出球口，本体1的表面开设有进球口，本体1的表面开设有取球口，出球口、进球口、取球口的规格均与铁球5相匹配，本体1的内部固定连接有加速度测量器。

压块3的内部活动连接有光敏组件6，本体1的内部固定连接有灯带7，光敏组件6主要由遮光壳、透光孔、光敏电阻所组成，压块3的内部固定连接有遮光壳，遮光壳的内部固定连接有光敏电阻，遮光壳的表面开设有透光孔，灯带7的内部设置有灯珠，灯珠的数量大于五个，灯珠的位置、规格均与光敏电阻相匹配，能够对压块3的移动位置进行控制调节，从而使得弹簧一2的压缩量不同，回弹力也不相同，进而能够实现对铁球5施加不同大小的加速度，便于加速度测量的实验教学，电磁铁一4、灯带7、转轴、电磁铁二、电磁铁三、驱动电源均与控制中枢电连接，转轴与控制电源电连接，控制中枢与触杆、光敏电阻电连接，使得加速度测量装置内部的各部件之间相互关联，大大提高了加速度测量装置的自动化程度，使得加速度测量装置更符合实际教育的使用。

本体1的内部活动连接有移动组件8，移动组件8主要由转轴、齿轮二、齿条二、移动框、限位板所组成，本体1的内部活动连接有转轴，转轴的外部固定套接有齿轮二，齿轮二的外部啮合有齿条二，齿条二的外部固定连接有移动框，移动框的外部固定连接有触杆，齿轮二的外部固定连接有挡杆，挡杆的位置、齿轮均与触杆相匹配，本体1的内部固定连接有限位板，限位板的表面开设有限位槽，移动框与限位槽滑动连接，齿条二的数量为两个，且两个齿条二分别固定连接在移动框内表面的上下两端，能够带动压块3进行移动，从而改变弹簧一2的压缩量，实现对铁球5施加不同大小的加速度。

移动组件8的外部活动连接有推动组件9，推动组件9主要由支管、支杆、弹簧三、推板、支板、电磁铁二、铁块一所组成，移动框的外部固定连接有支板，支板的外部固定连接有支管，支管的内部固定连接有电磁铁二，支管的内部活动套接有弹簧三，支管的内部活动套接有支杆，支杆的外部固定连接有铁块一，压块3的外部固定连接有推板，支杆与推板活动连接，与移动组件8相互配合带动压块3进行移动，从而改变铁球5的加速度大小。

本体1的内部固定连接有套管10，套管10的内部活动套接有推杆11，推杆11的外部固定连接有挡板12，推杆11的外部固定连接有齿条一13，齿条一13的外部啮合有齿轮一14，齿轮一14的内部固定套接有转杆15，转杆15的外部活动连接有限位组件16，限位组件16主要由棘轮、卡杆、电磁铁三、铁块二、弹簧四、立杆、支撑板所组成，套管10的内部固定连接有支撑板，支撑板的外部固定连接有立杆，立杆的外部活动套接有弹簧四，立杆的外部固定连接有电磁铁三，立杆的外部活动套接有卡杆，卡杆的内部固定连接有铁块二，转杆15的外部固定套接有棘轮，卡杆与棘轮活动连接，能够对铁球5进行缓冲减速止停，同时也不会使得铁球5在弹簧二17的回弹力作用下进行反弹，齿条一13的外部活动套接有弹簧二17。

工作原理:该加速度测量装置在使用时，通过控制中枢控制不同的灯珠亮起，然后控制中枢控制电磁铁一4通电，同时控制驱动电源驱动转轴转动，此时电磁铁二、电磁铁三处于断电状态，电磁体一4通电后与铁球5相吸，从而使得铁球5能够随着电磁铁一4的移动而移动，转轴转动带动齿轮二转动，此时齿轮二与上方齿条二啮合，从而使得齿轮二转动能够带动上方齿条二向左移动，上方齿条二向左移动带动移动框向左移动，移动框向左移动带动支管向左移动，支管向左移动带动支杆向左移动，在推板与支杆的相互配合下，支杆的移动带动推板向左移动，从而带动压块3向左移动，压块3向左移动使得弹簧一2进行压缩，当压块3移动至光敏电阻接收到灯珠发出的灯光时，此时光敏电阻的阻值变小，通过的电流变大，使得控制中枢控制驱动电源停止驱动转轴转动，同时控制电磁铁一断电并控制电磁铁二通电，断电后的电磁铁一4失去磁性与铁球5不再相互吸引，同时电磁铁二通电后产生磁性与铁块一之间相互吸引，带支杆向下移动，当支杆移动至与推板分离时，此时在弹簧一2回弹力的作用下，压块3向右移动并带动铁球5向右移动，当压块3移动至最右端时，铁球5与电磁铁一4分离并继续向右运动，当铁球5经过加速度测量器时，通过加速度测量器对铁球5的加速度进行测量。

铁球5继续向右移动，当与挡板12接触后，在冲击力的作用下会带着挡板12一起向右移动，挡板12向右移动带动推杆11向右移动，推杆11向右移动时对弹簧二17进行压缩，从而能够对铁球5的冲击力进行缓冲止停，推杆11向右移动时带动齿条一13向右移动，齿条一13向右移动带动齿轮一14转动，齿轮一14转动带动转杆15转动，转杆15转动带动棘轮转动，当挡板12向右移动至铁球5不再运动时，通过卡杆与棘轮的相互配合对推杆11的运动进行限制，从而能够避免在弹簧二17回弹力的作用下带动铁球5继续运动，导致对器材的其他部分进行冲撞，当铁球5停下后，实验者通过取球口将铁球5取放至电磁铁一4处，并通过控制中枢控制电磁铁三通电，通电后的电磁铁三与铁块二之间相互吸引，使得卡杆与棘轮分离，在弹簧二17回弹力的作用下，推杆11向左移动复位，此外再通过控制中枢控制驱动电源驱动转轴转动，此时齿轮二与下方齿条二啮合，转轴转动带动齿轮二转动，齿轮二转动带动齿条向右移动，当齿轮二转动至触杆与挡杆接触时，此时控制中枢控制驱动电源停止驱动转轴转动并控制电磁铁二断电，断电后的电磁铁二在弹簧三回弹力的作用下向上移动与推板接触，完成一次加速度的测量实验。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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