伽利略兩鐵球同時著地實驗演示器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種伽利略兩鐵球同時落地實驗演示器，包括上機蓋和下機座，二者之間連接透明真空玻璃筒，上機蓋內(nèi)設電磁鐵并與下底面的凹槽通過開關按鍵吸附兩鐵球，下機座上表面上設置對應圓板，圓板底面設有鐵針豎桿，并套有壓縮彈簧，彈簧設置有導電絲網(wǎng)層，鐵針豎桿底末端與導電絲網(wǎng)層存在間隙，開關按鍵與電磁鐵以及下機座外側壁上的電源插口連接，電源插口依次與指示燈、導電絲網(wǎng)層以及鐵針豎桿串聯(lián)。本實用新型實現(xiàn)了現(xiàn)實中對伽利略兩鐵球同時落地實驗的演示，易于觀察和理解，操作方便，設計簡單。
【專利說明】伽利略兩鐵球同時著地實驗演示器

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及教學用具領域，具體的講是涉及一種用來演示伽利略在比薩斜塔 上做的雙球落地，用來證明如果完全排除空氣阻力，所用物體將下落得同樣快的結論的實 驗演示器。

【背景技術】
[0002] 在上課期間，當講述到的意大利物理學家伽利略在比薩斜塔上做的雙球落地的實 驗，只能單純的口頭描述，并只能單純的告訴學生們實驗的結論，沒有操作的實驗器材來進 行演示這個實驗所得到的結論現(xiàn)象，給學生們的理解和知識吸收造成一定的難度，同時也 對教師本身的教課工作帶來的較大困難，因此，本人發(fā)明并設計了一種來演示伽利略在比 薩斜塔上做的雙球落地實驗的演示器。 實用新型內(nèi)容
[0003] 本實用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種伽利略兩鐵球同時著 地實驗演示器。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用下述技術方案：
[0005] 伽利略兩鐵球同時落地實驗演示器，該演示器包括上機蓋和下機座，所述上機蓋 與下機座之間通過透明真空玻璃筒連接，所述玻璃筒內(nèi)沿縱向平分線方向設置有網(wǎng)狀結構 板，并將所述玻璃筒均分兩腔，一腔內(nèi)放置直徑為3cm的大鐵球，二腔內(nèi)則放置直徑為2cm 的小鐵球，所述上機蓋內(nèi)設置電磁鐵，上機蓋的上表面設置有開關按鍵，下底面上設置有兩 凹槽，凹槽一位于一腔內(nèi)且內(nèi)凹深度為2cm，凹槽二位于二腔內(nèi)且內(nèi)凹深度為lcm，在所述 下機座的上表面內(nèi)安裝有兩圓板，兩圓板的中心均與上述兩凹槽對應，所述兩圓板底端面 均設置有鐵針堅桿，鐵針堅桿上套有壓縮彈簧，位于壓縮彈簧的下方設置有導電絲網(wǎng)層，所 述鐵針堅桿的底端與導電絲網(wǎng)層存在間隙，所述導電絲網(wǎng)層位于下基座的表面上，所述鐵 針堅桿、壓縮彈簧和表面設置有電絲網(wǎng)層的下基座均設置在所述下機座內(nèi)，所述下機座的 前側面設置有兩指示燈，后側面設置有電源插口，所述開關按鍵依次與電磁鐵和鐵針堅桿 串聯(lián)，所述鐵針堅桿依次與電絲網(wǎng)層、兩指示燈和電源插口串聯(lián)。
[0006] 進一步的，所述導電絲網(wǎng)層的直徑小于壓縮彈簧內(nèi)徑。
[0007] 進一步的，所述透明真空玻璃筒的垂直高度為至少1. 5m。
[0008] 進一步的，所述間隙的高度為0· 1-lcm。
[0009] 本實用新型的有益效果是，
[0010] 1)、本演示器的上機蓋內(nèi)設置電磁鐵并通過開關按鍵控制，在連通外電源的情況 下，兩鐵球被吸附到上機蓋的下底面上的兩對應凹槽內(nèi)，因兩凹槽的內(nèi)凹槽深度設置為2cm (大鐵球)，lcm(小鐵球），使得兩鐵球的最底點位于同一基準面a上，保證了兩鐵球下落高 度的一致。
[0011] 2)、上機蓋與下機座之間連接有透明真空玻璃筒，盡可能的滿足兩鐵球在無空氣 阻力的條件中下落，實現(xiàn)自由落體運動，同時也便于觀察兩鐵球在筒內(nèi)的下落過程，為避免 下落后兩球交換位置，混淆影響再次實驗演示，在玻璃筒內(nèi)沿縱向平分線方向設置有網(wǎng)狀 結構板，并將玻璃筒均分兩腔，兩鐵球在各自腔內(nèi)運動。
[0012] 3)、下機座上表面內(nèi)設置與兩凹槽對應的下機座的上表面內(nèi)安裝有兩圓板，兩圓 板的中心均與上述兩凹槽對應，兩圓板底端面均還設置有鐵針堅桿，鐵針堅桿上套有壓縮 彈簧，位于壓縮彈簧的下方設置有導電絲網(wǎng)層，鐵針堅桿的底端與導電絲網(wǎng)層存在間隙，當 上機蓋上的開關按鍵關閉時，電磁鐵無吸引力，兩凹槽內(nèi)的兩鐵球同時做自由落體，并下落 到兩對應圓板上，并給兩圓板一個向下的力，兩圓板壓縮彈簧，圓板底端面上的鐵針堅桿向 下并與導電絲層接觸，在連接外電源的情況下，鐵針堅桿與導電絲層和指示燈連通，指示燈 開亮；當兩鐵球再次被吸附到兩對應的凹槽內(nèi)時，壓縮彈簧將圓板頂起，鐵針堅桿與導電絲 層脫離接觸，指示燈不亮。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1是本實用新型的正面結構示意圖；
[0014] 圖2是本實用新型的背面結構示意圖；
[0015] 圖3是本實用新型的A-A向剖視圖；
[0016] 其中1.上機蓋，2.下機座，3.透明真空玻璃筒，4.開關按鍵，5.網(wǎng)狀結構板，6. 凹槽一，7.凹槽二，8.大鐵球，9.小鐵球，10.圓板，11.指示燈，12.壓縮彈簧，13.鐵針堅 桿，14.下基座，15.導電絲網(wǎng)層，16.導線，17.電源插口。

【具體實施方式】
[0017] 下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0018] 結合圖1、2和3所示，伽利略兩鐵球同時落地實驗演示器，包括上機蓋1和下機座 2,上機蓋1與下機座2之間通過透明真空玻璃筒3連接，玻璃筒3內(nèi)沿縱向平分線方向設 置有網(wǎng)狀結構板5,并將透明真空玻璃筒3均分兩腔，一腔內(nèi)放置直徑為3cm的大鐵球8,二 腔內(nèi)則放置直徑為2cm的小鐵球9,上機蓋內(nèi)設置電磁鐵，上機蓋1的上表面設置有開關按 鍵4,下底面上設置有兩凹槽，凹槽一 6位于一腔內(nèi)且內(nèi)凹深度為2cm，凹槽二7位于二腔內(nèi) 且內(nèi)凹深度為lcm，在下機座2的上表面內(nèi)安裝有兩圓板10,兩圓板10的中心均與上述兩 凹槽對應，兩圓板10底端面均設置有鐵針堅桿13,鐵針堅桿13上套有壓縮彈簧12,位于壓 縮彈簧12的下方設置有導電絲網(wǎng)層15,鐵針堅桿13的底端與導電絲網(wǎng)層15存在間隙，導 電絲網(wǎng)層15位于下基座14的表面上，鐵針堅桿13、壓縮彈簧12和表面設置有導電電絲網(wǎng) 層15的下基座14均設置在下機座5內(nèi)，下機座5的前側面設置有兩指示燈11，后側面設置 有電源插口 17,開關按鍵4依次與電磁鐵和鐵針堅桿13串聯(lián)，鐵針堅桿13依次與導電絲網(wǎng) 層15、兩指示燈11和電源插口 17串聯(lián)(鐵針堅桿13通過透明真空玻璃筒3 -偵彳端壁內(nèi)導 線16與電源插口 17連接)，導電絲網(wǎng)層15的直徑小于壓縮彈簧12內(nèi)徑。
[0019] 為更好觀察兩鐵球自由落體的現(xiàn)象，將透明真空玻璃筒的垂直高度設置為2米， 便與教室內(nèi)操作，若室外的話將高度增加至4米或5米均可。
[0020] 同時為鐵針堅桿13與導電絲網(wǎng)層15的接觸靈敏，將二者之間的間隙高度設置為 0. lcm的高度。 實施例
[0021] 將電源插口 17插入電源導線后，按下開關按鍵4,電磁鐵將滑動到凹槽附近的兩 鐵球分別吸住(只有凹槽內(nèi)存在電磁鐵的吸引力），再將演示器整體垂直放置，再次按下開 關按鍵4,凹槽內(nèi)無電磁鐵的吸引力，兩鐵球下落，并擊中下方的兩對應圓板10,圓板10壓 縮壓縮彈簧12向下運動，使得圓板10下底面上的鐵針堅桿13與其下方的導電絲網(wǎng)層15接 觸，鐵針堅桿13、導電絲網(wǎng)層15、兩指示燈11 (左紅右綠）與外電源連通，兩指示燈11亮。
[0022] 實際操作發(fā)現(xiàn)，因透明玻璃筒3無法達到絕對的真空，所以兩鐵球的下落擊中圓 板10存在微小誤差，可從指示燈亮11的先后順序可以看出，兩指示燈亮11的時間差一般 不操作〇. 01秒，則可說明兩鐵球同時著地，滿足實驗結論。
[0023] 上述雖然結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本實用新 型保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領 域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范 圍以內(nèi)。
【權利要求】
1. 伽利略兩鐵球同時落地實驗演示器，該演示器包括上機蓋和下機座，其特征在于， 所述上機蓋與下機座之間通過透明真空玻璃筒連接，所述玻璃筒內(nèi)沿縱向平分線方向設置 有網(wǎng)狀結構板，并將所述玻璃筒均分兩腔，一腔內(nèi)放置直徑為3cm的大鐵球，二腔內(nèi)則放置 直徑為2cm的小鐵球，所述上機蓋內(nèi)設置電磁鐵，上機蓋的上表面設置有開關按鍵，下底面 上設置有兩凹槽，凹槽一位于一腔內(nèi)且內(nèi)凹深度為2cm，凹槽二位于二腔內(nèi)且內(nèi)凹深度為 lcm，在所述下機座的上表面內(nèi)安裝有兩圓板，兩圓板的中心均與上述兩凹槽對應，所述兩 圓板底端面均設置有鐵針堅桿，鐵針堅桿上套有壓縮彈簧，位于壓縮彈簧的下方設置有導 電絲網(wǎng)層，所述鐵針堅桿的底端與導電絲網(wǎng)層存在間隙，所述導電絲網(wǎng)層位于下基座的表 面上，所述鐵針堅桿、壓縮彈簧和表面設置有導電絲網(wǎng)層的下基座均設置在所述下機座內(nèi)， 所述下機座的前側面設置有兩指示燈，后側面設置有電源插口，所述開關按鍵依次與電磁 鐵和電源插口串聯(lián)，所述鐵針堅桿依次與導電絲網(wǎng)層、兩指示燈和電源插口串聯(lián)。
2. 根據(jù)權利要求1所述伽利略兩鐵球同時落地實驗演示器，其特征是，所述導電絲網(wǎng) 層的直徑小于壓縮彈簧內(nèi)徑。
3. 根據(jù)權利要求1所述伽利略兩鐵球同時落地實驗演示器，其特征是，所述透明真空 玻璃筒的垂直高度為至少1. 5m。
4. 根據(jù)權利要求1所述伽利略兩鐵球同時落地實驗演示器，其特征是，所述間隙的高 度為0·卜lcm。
【文檔編號】G09B23/08GK203870860SQ201420259802
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權日:2014年5月21日
【發(fā)明者】袁玉冰 申請人:袁玉冰