一種重力加速度測量方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及教學設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種重力加速度測量方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自由落體運動是高中物理教學內(nèi)容的重點和難點之一。但是，由于做自由落體運動的物體速度太快，對重力加速度大小的準確測量更是讓許多教師束手無策，使課堂教學缺少說服力，讓學生難以親身體驗，影響教學質(zhì)量。要突破這一難點的最好方法就是通過實驗讓學生自主探宄，獲得親身體驗。目前，在高中物理課堂教學中，主要介紹打點計時器配合紙帶和重錘完成實驗，但由于實驗者比較難控制紙帶是豎直狀態(tài)，且紙帶與限位孔的摩擦較大直接影響重力加速度大小的測量，亦或采用頻閃照相機拍攝落球的方法，但由于受到實驗場地的限制和數(shù)據(jù)的采集，同樣難以很好地開展實驗?，F(xiàn)有的專利文獻中也沒有能很好解決上述問題的方案，如:
[0003]申請?zhí)枮?201410153421.8的教學用重力加速度測量儀，利用滾珠在螺旋形通道內(nèi)滾動測量滾珠的加速度，進而測量重力加速度，但是滾珠和螺旋形通道之間存在摩擦力，測量出的加速度存在一定誤差。
[0004]申請?zhí)枮?201510003546.7的一種測量重力加速度的方法，利用力傳感器記錄圓球下落時間，但是操作不便，結(jié)構(gòu)不夠直觀，不適合學生操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服了上述缺陷，提供一種操作方便、結(jié)果準確的重力加速度測量方法及其裝置。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0007]一種重力加速度測量方法及其裝置，包括以下步驟:
[0008]步驟1、將涂有熒光粉的下落物固定在固定裝置上；
[0009]步驟2、打開激光發(fā)射裝置，激光發(fā)射裝置以固定頻率發(fā)射激光；
[0010]步驟3、下落物從固定裝置上落下，利用所述激光發(fā)射裝置照射在所述下落物上獲得多個發(fā)光點；
[0011]步驟4、測量每個所述發(fā)光點至所述下落物底端的距離；
[0012]步驟5、根據(jù)加速度計算公式計算得出重力加速度。
[0013]本發(fā)明的有益效果在于:結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，涂有熒光粉的下落物在下落過程中通過激光發(fā)射裝置實現(xiàn)打點，現(xiàn)象直觀、明顯，穩(wěn)定性好，適合讓學生自主研宄，親身體驗，提高教學說服力，下落物能在一段時間后自動恢復正常，可重復性強并大大節(jié)省實驗耗材，采用激光發(fā)射裝置取代傳統(tǒng)的打點計時器，實現(xiàn)無接觸“打點”，減少傳統(tǒng)紙帶摩擦阻力的影響，使得實驗結(jié)果更加準確，引入激光發(fā)射裝置能讓下落物發(fā)光這樣一個奇特的光學現(xiàn)象，能將學生的注意力集中到實驗中，激發(fā)學生的學習熱情，提高教學效果。
[0014]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一技術(shù)方案為:
[0015]一種重力加速度測量裝置，包括支架、固定裝置、下落物和激光發(fā)射裝置，所述激光發(fā)射裝置可發(fā)射固定頻率激光，所述固定裝置固定在所述支架上，所述下落物固定在所述固定裝置上，所述激光發(fā)射裝置的激光發(fā)射方向與所述下落物的下落方向相交，所述下落物朝向所述激光發(fā)射裝置的一面涂有熒光粉。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，涂有熒光粉的下落物在下落過程中通過激光發(fā)射裝置實現(xiàn)打點，現(xiàn)象直觀、明顯，穩(wěn)定性好，適合讓學生自主研宄，親身體驗，提高教學說服力，下落物能在一段時間后自動恢復正常，可重復性強并大大節(jié)省實驗耗材。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明實施例一種重力加速度測量裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖2是本發(fā)明實施例下落物上發(fā)光點的示意圖。
[0019]標號說明:
[0020]1、固定裝置；2、下落物；3、激光發(fā)射裝置；31、激光器；32、斬光器；33、頻率調(diào)節(jié)器；4、電源；5、閘刀開關(guān)；6、海綿墊；7、支架；21、發(fā)光點。
【具體實施方式】
[0021]為詳細說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖詳予說明。
[0022]本發(fā)明最關(guān)鍵的構(gòu)思在于:采用激光發(fā)射裝置取代傳統(tǒng)的打點計時器，實現(xiàn)無接觸“打點”，減少傳統(tǒng)紙帶摩擦阻力的影響，使得實驗結(jié)果更加準確，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。
[0023]請參閱圖1至圖2所示，本實施例的一種重力加速度測量方法，包括以下步驟:
[0024]步驟1、將涂有熒光粉的下落物2固定在固定裝置I上；
[0025]步驟2、打開激光發(fā)射裝置3，激光發(fā)射裝置3以固定頻率發(fā)射激光；
[0026]步驟3、下落物2從固定裝置I上落下，利用所述激光發(fā)射裝置3照射在所述下落物2上獲得多個發(fā)光點21 ；
[0027]步驟4、測量每個所述發(fā)光點21至所述下落物2底端的距離；
[0028]步驟5、根據(jù)加速度計算公式計算得出重力加速度。
[0029]從上述描述可知，本發(fā)明的有益效果在于:結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，涂有熒光粉的下落物2在下落過程中通過激光發(fā)射裝置3實現(xiàn)打點，現(xiàn)象直觀、明顯，穩(wěn)定性好，適合讓學生自主研宄，親身體驗，提高教學說服力，下落物2能在一段時間后自動恢復正常，可重復性強并大大節(jié)省實驗耗材，采用激光發(fā)射裝置3取代傳統(tǒng)的打點計時器，實現(xiàn)無接觸“打點”，減少傳統(tǒng)紙帶摩擦阻力的影響，使得實驗結(jié)果更加準確，引入激光發(fā)射裝置3能讓下落物2發(fā)光這樣一個奇特的光學現(xiàn)象，能將學生的注意力集中到實驗中，激發(fā)學生的學習熱情，提高教學效果。
[0030]進一步的，所述激光發(fā)射裝置3包括激光器31、斬光器32和頻率調(diào)節(jié)器33，所述激光器31可發(fā)射持續(xù)激光，所述斬光器32上設(shè)置有可轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤上設(shè)有通孔，所述通孔的轉(zhuǎn)動軌跡設(shè)置在所述激光器31的發(fā)光口前方，所述頻率調(diào)節(jié)器33與所述斬光器32電連接，所述頻率調(diào)節(jié)器33控制所述轉(zhuǎn)盤以固定頻率轉(zhuǎn)動。
[0031]由上述描述可知，通過斬光器32轉(zhuǎn)動打斷激光器31發(fā)出的激光，利用頻率調(diào)節(jié)器33控制所述轉(zhuǎn)盤以固定頻率轉(zhuǎn)動，以此控制激光發(fā)射裝置3以固定頻率發(fā)射激光。
[0032]進一步的，還包括電源4和閘刀開關(guān)5，所述固定裝置I為電磁鐵，所述下落物2的材質(zhì)為磁性金屬，所述電源4與所述閘刀開關(guān)5電連接，所述閘刀開關(guān)5與所述電磁鐵電連接。
[0033]由上述描述可知，下落物2的材質(zhì)