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

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及教學(xué)用具領(lǐng)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(jié)論的實(shí) 驗(yàn)演示器。

【背景技術(shù)】
[0002] 在上課期間，當(dāng)講述到的意大利物理學(xué)家伽利略在比薩斜塔上做的雙球落地的實(shí) 驗(yàn)，只能單純的口頭描述，并只能單純的告訴學(xué)生們實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，沒有操作的實(shí)驗(yàn)器材來進(jìn) 行演示這個(gè)實(shí)驗(yàn)所得到的結(jié)論現(xiàn)象，給學(xué)生們的理解和知識吸收造成一定的難度，同時(shí)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(shè)計(jì)了一種來演示伽利略在比 薩斜塔上做的雙球落地實(shí)驗(yàn)的演示器。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種伽利略兩鐵球同時(shí)著 地實(shí)驗(yàn)演示器。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案：
[0005] 伽利略兩鐵球同時(shí)落地實(shí)驗(yàn)演示器，該演示器包括上機(jī)蓋和下機(jī)座，所述上機(jī)蓋 與下機(jī)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(shè)置有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 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(jī)蓋內(nèi)設(shè)置電磁鐵，上機(jī)蓋的上表面設(shè)置有開關(guān)按鍵，下底面上設(shè)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(jī)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(yīng)，所述兩圓板底端面 均設(shè)置有鐵針堅(jiān)桿，鐵針堅(jiān)桿上套有壓縮彈簧，位于壓縮彈簧的下方設(shè)置有導(dǎo)電絲網(wǎng)層，所 述鐵針堅(jiān)桿的底端與導(dǎo)電絲網(wǎng)層存在間隙，所述導(dǎo)電絲網(wǎng)層位于下基座的表面上，所述鐵 針堅(jiān)桿、壓縮彈簧和表面設(shè)置有電絲網(wǎng)層的下基座均設(shè)置在所述下機(jī)座內(nèi)，所述下機(jī)座的 前側(cè)面設(shè)置有兩指示燈，后側(cè)面設(shè)置有電源插口，所述開關(guān)按鍵依次與電磁鐵和鐵針堅(jiān)桿 串聯(lián)，所述鐵針堅(jiān)桿依次與電絲網(wǎng)層、兩指示燈和電源插口串聯(lián)。
[0006] 進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電絲網(wǎng)層的直徑小于壓縮彈簧內(nèi)徑。
[0007] 進(jìn)一步的，所述透明真空玻璃筒的垂直高度為至少1. 5m。
[0008] 進(jìn)一步的，所述間隙的高度為0· 1-lcm。
[0009] 本實(shí)用新型的有益效果是，
[0010] 1)、本演示器的上機(jī)蓋內(nèi)設(shè)置電磁鐵并通過開關(guān)按鍵控制，在連通外電源的情況 下，兩鐵球被吸附到上機(jī)蓋的下底面上的兩對應(yīng)凹槽內(nèi)，因兩凹槽的內(nèi)凹槽深度設(shè)置為2cm (大鐵球)，lcm(小鐵球），使得兩鐵球的最底點(diǎn)位于同一基準(zhǔn)面a上，保證了兩鐵球下落高 度的一致。
[0011] 2)、上機(jī)蓋與下機(jī)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(shí)現(xiàn)自由落體運(yùn)動(dòng)，同時(shí)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(shí)驗(yàn)演示，在玻璃筒內(nèi)沿縱向平分線方向設(shè)置有網(wǎng)狀 結(jié)構(gòu)板，并將玻璃筒均分兩腔，兩鐵球在各自腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
[0012] 3)、下機(jī)座上表面內(nèi)設(shè)置與兩凹槽對應(yīng)的下機(jī)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(yīng)，兩圓板底端面均還設(shè)置有鐵針堅(jiān)桿，鐵針堅(jiān)桿上套有壓縮 彈簧，位于壓縮彈簧的下方設(shè)置有導(dǎo)電絲網(wǎng)層，鐵針堅(jiān)桿的底端與導(dǎo)電絲網(wǎng)層存在間隙，當(dāng) 上機(jī)蓋上的開關(guān)按鍵關(guān)閉時(shí)，電磁鐵無吸引力，兩凹槽內(nèi)的兩鐵球同時(shí)做自由落體，并下落 到兩對應(yīng)圓板上，并給兩圓板一個(gè)向下的力，兩圓板壓縮彈簧，圓板底端面上的鐵針堅(jiān)桿向 下并與導(dǎo)電絲層接觸，在連接外電源的情況下，鐵針堅(jiān)桿與導(dǎo)電絲層和指示燈連通，指示燈 開亮；當(dāng)兩鐵球再次被吸附到兩對應(yīng)的凹槽內(nèi)時(shí)，壓縮彈簧將圓板頂起，鐵針堅(jiān)桿與導(dǎo)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(shí)用新型的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖2是本實(shí)用新型的背面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖3是本實(shí)用新型的A-A向剖視圖；
[0016] 其中1.上機(jī)蓋，2.下機(jī)座，3.透明真空玻璃筒，4.開關(guān)按鍵，5.網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)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(jiān) 桿，14.下基座，15.導(dǎo)電絲網(wǎng)層，16.導(dǎo)線，17.電源插口。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0018] 結(jié)合圖1、2和3所示，伽利略兩鐵球同時(shí)落地實(shí)驗(yàn)演示器，包括上機(jī)蓋1和下機(jī)座 2,上機(jī)蓋1與下機(jī)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(shè) 置有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)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(jī)蓋內(nèi)設(shè)置電磁鐵，上機(jī)蓋1的上表面設(shè)置有開關(guān)按 鍵4,下底面上設(shè)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(jī)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(yīng)，兩圓板10底端面均設(shè)置有鐵針堅(jiān)桿13,鐵針堅(jiān)桿13上套有壓縮彈簧12,位于壓 縮彈簧12的下方設(shè)置有導(dǎo)電絲網(wǎng)層15,鐵針堅(jiān)桿13的底端與導(dǎo)電絲網(wǎng)層15存在間隙，導(dǎo) 電絲網(wǎng)層15位于下基座14的表面上，鐵針堅(jiān)桿13、壓縮彈簧12和表面設(shè)置有導(dǎo)電電絲網(wǎng) 層15的下基座14均設(shè)置在下機(jī)座5內(nèi)，下機(jī)座5的前側(cè)面設(shè)置有兩指示燈11，后側(cè)面設(shè)置 有電源插口 17,開關(guān)按鍵4依次與電磁鐵和鐵針堅(jiān)桿13串聯(lián)，鐵針堅(jiān)桿13依次與導(dǎo)電絲網(wǎng) 層15、兩指示燈11和電源插口 17串聯(lián)(鐵針堅(jiān)桿13通過透明真空玻璃筒3 -偵彳端壁內(nèi)導(dǎo) 線16與電源插口 17連接)，導(dǎo)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(shè)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(shí)為鐵針堅(jiān)桿13與導(dǎo)電絲網(wǎng)層15的接觸靈敏，將二者之間的間隙高度設(shè)置為 0. lcm的高度。 實(shí)施例
[0021] 將電源插口 17插入電源導(dǎo)線后，按下開關(guān)按鍵4,電磁鐵將滑動(dòng)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(guān)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(yīng)圓板10,圓板10壓 縮壓縮彈簧12向下運(yùn)動(dòng)，使得圓板10下底面上的鐵針堅(jiān)桿13與其下方的導(dǎo)電絲網(wǎng)層15接 觸，鐵針堅(jiān)桿13、導(dǎo)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(shí)際操作發(fā)現(xiàn)，因透明玻璃筒3無法達(dá)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(shí)間差一般 不操作〇. 01秒，則可說明兩鐵球同時(shí)著地，滿足實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
[0023] 上述雖然結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本實(shí)用新 型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng) 域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 伽利略兩鐵球同時(shí)落地實(shí)驗(yàn)演示器，該演示器包括上機(jī)蓋和下機(jī)座，其特征在于， 所述上機(jī)蓋與下機(jī)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(shè)置 有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)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(jī)蓋內(nèi)設(shè)置電磁鐵，上機(jī)蓋的上表面設(shè)置有開關(guān)按鍵，下底面 上設(shè)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(jī)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(yīng)，所述兩 圓板底端面均設(shè)置有鐵針堅(jiān)桿，鐵針堅(jiān)桿上套有壓縮彈簧，位于壓縮彈簧的下方設(shè)置有導(dǎo) 電絲網(wǎng)層，所述鐵針堅(jiān)桿的底端與導(dǎo)電絲網(wǎng)層存在間隙，所述導(dǎo)電絲網(wǎng)層位于下基座的表 面上，所述鐵針堅(jiān)桿、壓縮彈簧和表面設(shè)置有導(dǎo)電絲網(wǎng)層的下基座均設(shè)置在所述下機(jī)座內(nèi)， 所述下機(jī)座的前側(cè)面設(shè)置有兩指示燈，后側(cè)面設(shè)置有電源插口，所述開關(guān)按鍵依次與電磁 鐵和電源插口串聯(lián)，所述鐵針堅(jiān)桿依次與導(dǎo)電絲網(wǎng)層、兩指示燈和電源插口串聯(lián)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述伽利略兩鐵球同時(shí)落地實(shí)驗(yàn)演示器，其特征是，所述導(dǎo)電絲網(wǎng) 層的直徑小于壓縮彈簧內(nèi)徑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述伽利略兩鐵球同時(shí)落地實(shí)驗(yàn)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(quán)利要求1所述伽利略兩鐵球同時(shí)落地實(shí)驗(yàn)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(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】袁玉冰 申請人:袁玉冰