改進的物理實驗用測速裝置

物理實驗是對理論物理進行實驗和檢測的一種方式，物體速度測試裝置也是很多物理實驗必備的道具。現有的物理速度測試裝置，只能對物體的平均速度或瞬時速度進行分開測算，且測速的變量不能進行調整，無法進行對比實驗，另外測速時裝置也不夠穩定，降低了實驗數據的準確性。

一、組成及安裝

改進后的測速裝置如圖1所示，裝置拆分結構如圖2所示。圖中：1.底座;2.吸盤;3.擋板;4.亥0度;5.電動伸縮桿;6.安裝塊;7.轉軸;8.連接塊;9.支撐板;10.測量板;11.鉸鏈;12.活動槽;13.活動桿;14.卡釘;15.安裝板;16.激光測速裝置;17.秒表;18.卡孔。

在裝置拆分結構中：（1）擋板3的右面與測量板10左端存在一定距離差，且測量板10與擋板3的水平中心線重疊。（2）連接塊8關于支撐板9水平中心線對稱分布，且連接塊8外側與安裝塊6外側存在一定距離差。（3）測量板10為內部帶凹槽結構，且測量板10與安裝板15的垂直中心線重疊。（4）安裝板15左端固定連接有兩個激光測速裝置16，激光測速裝置16采用了zLS-C50傳感器系統。（6）安裝板15右端連接有可拆卸秒表17。

二、工作原理

首先通過電動伸縮桿5控制安裝塊6、轉軸7、連接塊8和支撐板9一端升起，由支撐板9帶起測量板10進行提升，因為測量板10通過鉸鏈ll和底座1活動連接，所以測量板10與底座1之間會產生一個可變化的角度，根據擋板3上端的刻度4確定測量板10的位置，角度的變化，可以進行多組數據的測量。測量板10一端提升至一定位置后，通過卡釘14在卡孔18中的位置移動活動桿13，使安裝板15的位置發生改變，從而使安裝板15不影響測量板10上端的物體正常測速。接著將吸盤2與桌面吸合，使整體保持平穩狀態，接著將物體放置在測量板10內部的凹槽內部，打開秒表17的同時松開物體，當物體落在測量板10底端時，再按下秒表17，根據測量板10和秒表17顯示的數據即可計算平均速度，同時物體運動過程中，安裝板15上的激光測速裝置16可以測出物體的瞬時速度，若要進行對比試驗，則調整電動伸縮桿5的位置和活動桿13的位置，繼續測量即可。

三、改進點

1.裝置穩定性提高。

吸盤2在底座1下端等間距分布有四組，且吸盤2下端與安裝板15下端存在一定距離差，吸盤2可以使底座1與桌面完全吸合，使底座1穩定地固定在桌面上，從而使物體測速時不會產生晃動。

2.可以進行多組數據測量。

測量板10在電動伸縮桿5的作用下可以進行多角度調整，形成多組測量條件，可以得到多組實驗對比數據。

3.實驗誤差減小。

激光測速裝置16采用了zLS-C50傳感器系統，是通過觀察穿過光柵的移動物體來實現測速的，測速精度高，兩個傳感器同時工作，能夠得到同一物理條件下的精確瞬時速度。同時，測量板10為內部帶凹槽結構，可以防止物體在運動時發生偏移。