一种自由落体运动实验装置的制作方法

本实用新型涉及实验设备领域，更具体而言，涉及一种自由落体运动实验装置。

背景技术：

在物理课程学习中，会学习到重力的相关知识，在只有重力的情况下，地球上一切物体在理论上都会做自由落体运动，但是在实际情况中，地球上的一切物体不仅受到重力的影响，还受到其它力的影响，物体的运动过程由各个力的合力所决定，所以一种理想状态下的自由落体并不能直接看到。此外，在生活中中能见到的下落运动都是受到到其他因素影响的自由落体，这些影响因素并不能直接看到，而且也并不能直接了解到其影响的效果。

技术实现要素：

本实用新型中的一种自由落体运动实验装置旨在解决现有技术中存在的技术问题，方便展示近乎理想的自由落体运动和在多种不同因素下的物体下落运动。

为了实现上述目的，本实用新型的一个方面的技术方案提供了一种自由落体运动实验装置，包括：底座、支撑板、旋转板、挡板、磁铁、玻璃管、转接管、球阀、截止阀、端盖、弹簧、移动块，所述底座为板体，所述底座的两侧对称设有凹槽和螺柱，所述支撑板有两个，所述支撑板为板体，所述支撑板的下端有通孔和凸块，所述凸块置于凹槽中，所述螺柱穿过所述通孔，所述螺柱上具有手拧螺母，从而使得两个所述支撑板和一个所述底座形成一个支架，方便了移动过程中进行拆卸，每个所述支撑板上可拆卸铰接连接有所述旋转板，所述旋转板可进行转动，所述旋转板上有玻璃管夹，所述玻璃管夹上夹持有所述玻璃管，所述玻璃管的两端具有开口，所述玻璃管的每一端都连接有所述转接管，所述转接管有两个支管，一个所述支管连接所述球阀，另一个所述支管连接有所述截止阀，所述球阀转动90度即可实现所述支管的全开或者全闭，所述截止阀转动多圈才可实现全开或者全闭，从而实现所述支管管路打开幅度的较为精准的调节，所述转接管的端部可拆卸连接有所述端盖，所述端盖可按需取下，所述端盖内侧连接有所述弹簧，所述玻璃管中有所述移动块可进行随意移动，所述移动块为铁质可被所述磁铁吸引，所述移动块的密度可调整，所述旋转板的两端各有一个挡板，所述挡板将两个所述旋转板相连接，所述旋转板与所述挡板间为可拆卸连接，所述挡板可避免所述玻璃管的滑落，所述挡板为铁质。

本实用新型上述技术方案提供的一种自由落体运动实验装置，结构简单，使用方便，不仅可以将玻璃管抽真空，使学生们看到近乎理想状态下的自由落体，而且拓展了现有的自由落体实验，可以通过改变下落物体的自身质量、密度以及周围环境中气体、液体的流动和静止等多种影响因素，进而展示出一种不一样的物体下落过程，从而使学生们铭记，现实中下落的过程并不是一成不变，会受到多种因素的影响，更容易使学生们去综合分析物体的下落过程。此外，还可设置有对照组，学生们通过对照观察，可以得知不同影响因素对实验的影响状况。

另外，本实用新型上述技术方案提供的一种自由落体运动实验装置还具有如下技术特征：

作为本实用新型的一种优选方案，所述移动块由块体和盖子组成，所述块体为一壳体，所述块体和所述盖子可组成一个封闭的腔体，二者间通过螺钉进行连接，所述块体表面有过流槽允许流体经过，所述块体表面覆盖有橡胶，可提升所述移动块的密封性，所述移动块内部可盛放其它物品改变所述移动块的整体密度和质量。

作为本实用新型的一种优选方案，所述转接管与所述端盖之间的可拆卸链接为螺纹连接，方便将端盖取下。

作为本实用新型的一种优选方案，所述旋转板与所述挡板间的可拆卸连接为螺钉连接，在保证强度的前提下，便于将二者分开。

作为本实用新型的一种优选方案，所述支撑板与所述旋转板之间的可拆卸铰接连接为螺栓螺母连接，即可实现二者间的相对转动，也可根据需要将螺母拧紧，避免二者间的随意转动。

作为本实用新型的一种优选方案，所述挡板上有磁铁槽，所述磁铁槽中可放置磁铁避免磁铁在所述挡板上进行位移。

作为本实用新型的一种优选方案，所述旋转板在铰接位置有旋转凸块，避免所述旋转板与所述支撑板之间的大面接触，减少摩擦和碰撞。

作为本实用新型的一种优选方案，所述玻璃管夹截面为c型，具有一定弹性，使得所述玻璃管夹与所述玻璃管能够紧密贴合。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

根据本申请的装置，与现有的实验装置相比较，不仅可以像现有装置一样展示近乎真空中进行的自由落体实验，而且本实用新型则可以贴合实际，能够观察到自身的属性和外界环境对物体下落过程的影响，在本实用新型中，移动块的体积不发生变化，但通过在其内部填充不同物体，可以改变其质量和平均密度，而实验所用到的玻璃管中可以抽真空，也可以加入静止或者流动的液体或者气体，从而改变物体下落的外部环境，从而展示出外部环境对物体下落过程的影响，同时还可设置对照组进行对照实验。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的底座、支撑板意图；

图3是本实用新型的支撑板、旋转板示意图；

图4是本实用新型的支撑板、挡板示意图；

图5是本实用新型的支撑板、玻璃管示意图；

图6是本实用新型的玻璃管、转接管、支管、球阀、截止阀、端盖、弹簧、移动块示意图。

其中，图1至图6中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1底座、101凹槽、102螺柱、2支撑板、201通孔、202凸块、203肋板、3旋转板、301旋转凸块、302玻璃管夹、4挡板、401磁铁槽、5磁铁、6玻璃管、7转接管、701支管、8球阀、9截止阀、10端盖、11弹簧、12移动块、1201块体、1202盖子、1203过流槽、15手拧螺母。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照附图1至图6描述根据本实用新型一些实施例的一种自由落体运动实验装置。

如图1-6所示，为了实现上述目的，本实用新型的一个方面的技术方案提供了一种自由落体运动实验装置，包括：底座1、支撑板2、旋转板3、挡板4、磁铁5、玻璃管6、转接管7、球阀8、截止阀9、端盖10、弹簧11、移动块12，底座1为方形的板体，底座1的两侧对称设有两个圆形凹槽101和一个突出的螺柱102，两个凹槽101和一个螺柱102也呈现轴对称且可组成一个三角形，以实现保证稳定的前提下灵活通用化的使用，支撑板2有两个，背向布置，支撑板2为l型板体，支撑板2的下端有通孔201和凸块202，凸块202可置于凹槽101中，螺柱102穿过通孔201，螺柱102上具有手拧螺母15，从而使得两个支撑板2和一个底座1形成一个支架对整体进行支撑，此种方式方便了移动过程中进行拆卸，减少了移动过程中的占用空间。此外在所述支撑板2上具有肋板203，可以保持整体的稳定性。

在支撑板2上具有铰接孔，每个支撑板2上通过螺栓连接有旋转板3，与螺栓配合的是手拧螺母15，通过转动手拧螺母15既可以将支撑板2与旋转板3之间进行夹紧，又可以根据需要使旋转板3可进行转动。

旋转板3为长方形的板体，旋转板3在铰接位置有旋转凸块301，避免旋转板3与支撑板2之间的大面接触，减少摩擦和碰撞，旋转板3上铰接位置上下两侧各有一玻璃管夹302，玻璃管夹302截面为c型，具有一定弹性，使得所述玻璃管夹302与夹持的玻璃管6之间能够紧密贴合，减少晃动。

玻璃管6为圆柱形的管道，玻璃管6的两端具有开口，玻璃管6的每一端都连接有转接管7，转接管7为圆柱状短管，转接管7侧面有两个支管701，一个支管701连接球阀8，另一个支管701连接有截止阀9，球阀8转动90度即可实现支管701的全开或者全闭，截止阀9转动多圈才可实现全开或者全闭，从而实现支管701管路打开幅度的较为精准的调节，所述转接管7的外侧具有外螺纹，转接管7端部有端盖10，端盖10具有内螺纹，端盖10与转接管7之间通过螺纹进行连接，端盖10可按需取下，端盖10内侧连接有弹簧11，玻璃管6中有移动块12可进行随意移动，弹簧11可以减缓来自于移动块12运动过程中的冲击，避免损坏。

移动块12为铁质可被磁铁吸引，移动块12由块体1201和盖子1202组成，块体1201为一圆柱状上方具有开口的壳体，盖子1202为一薄片体，块体1201内部中心位置有螺纹孔，盖子1202中心位置有通孔，使得块体1201和盖子1202可组成一个封闭的腔体，二者间通过螺钉进行连接，块体1201的侧表面有过流槽1203允许流体经过，减少运动阻力，块体1201表面覆盖有橡胶，可提升所述移动块12的密封性，移动块12内部可盛放其它物品改变移动块的整体密度和质量，从而实现移动块的密度可调整，进而适应多种不同情况。

旋转板3的两端各有一个挡板4，挡板4为一平板，挡板4可将两个旋转板3相连接，从而实现两个旋转板3的同时同向转动，旋转板3与挡板4间通过螺钉进行连接，方便进行拆卸，挡板4可避免玻璃管6的滑落，提升使用安全性，挡板4为铁质，挡板上有磁铁槽401，磁铁槽401中可放置磁铁5避免磁铁5在挡板4上进行位移，磁铁5的磁性可对移动块12进行吸引。

工作原理：使用前，将玻璃管6从玻璃管夹302上取下，通过转动端盖10将端盖10取下，从玻璃管6中倒出移动块12，将盖子1202取下，即可向移动块12中加入合适的物品以改变其整体密度和质量，然后在再将盖子1202盖上并放回玻璃管6即可。使用时，可通过球阀8对玻璃管6中抽真空，在玻璃管6中做近乎理想状态的自由落体，也可通过球阀8或者截止阀9向玻璃管中注入某种液体或者气体，由于球阀8和截止阀9的数量均为两个，存在着可进可出的情况，故注入的该种液体或者气体可以是静止的或者运动的。球阀8转动90度即可实现打开或者关闭，适合快速的调节，截止阀9每转动一圈对流经截止阀9的液体或者气体影响较小，适合慢速、较高的精度的调节，实际使用中可根据需要选择球阀8或者截止阀9。玻璃管6的数量为两个，其目的是进行对照试验，移动块12为铁质，磁铁5可对移动块12实现吸引，从而可将移动块12吸引到玻璃管6的同一侧，同时磁铁5也可吸引到磁铁槽401，避免磁铁5的掉落，通过转动旋转板3将玻璃管6中的移动块12旋转到上方，并通过转动手拧螺母15可将支撑板2、旋转板3夹紧，避免二者间的自由转动，将磁体5取下，两个玻璃管6中的移动块12同时进行下落，通过改变某一环境，可形成两玻璃管6中的对照实验，这个变化的量可以是移动块12的质量和密度，也可是玻璃管6中液体或者气体的密度或者流动速度，这样的实验拓展了的自由落体的实验，不仅能看到近乎理想自由落体过程，而且也能展现出物体的自身影响因素和环境影响因素会对物体的下落过程中产生相应的影响，生活中物体下落的过程并不是一成不变的，会受到各种因素的制约。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性：术语“多个”是指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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