快速反應測試訓練器

李家俊

在生物課中，我們進行了“測定反應速度”的探究活動。但原測試方法及裝置存在很多不足，比如，測試者與受測者手的抖動會使受測者手指偏離尺的零刻度，增大實驗誤差;受測者每次拇指與食指張開的寬度不一，對夾尺有影響;夾尺時手指與尺的接觸面積較大，手指邊緣不整齊，無法精確讀數;測試時受測者會無意識地將手上移抓尺，導致實驗結果不精準，等等。

由于不能精確地反映受測者的反應速度，學生易失去做實驗的興趣。所以，我想對這個實驗裝置進行改進。

一、改進設想

通過查閱資料與反復設計，最終確定在一個支架上固定一把刻度表（左邊是精確到毫米的距離刻度，右邊是精確到0.01秒的反應時間刻度）。

支架上端固定一個固定環和按鈕，按鈕通過自行車的剎車線與一個腳踩控制器連接，可直接由手按壓控制。刻度表的前面有一個拴著細線并帶有環形指針的鋼球，細線穿過聲音觸發導線環與控制按鈕，由固定環固定。刻度表的“0”刻度處有一個聲音觸發導線環，既能確保鋼球的環形指針與“0”刻度對準，又能在需要時觸發聲音（用于測試受測者的聽覺反應）。

支架上方有一個由受測者控制的按鈕，通過腳踩控制器可控制鋼球運動。后面的數據表（1mm～350mm）每一毫米對應精確到0.001秒的反應時間數據表。

二、設計原理

利用自由落體的原理，采用簡單機械裝置測定駕駛員的視覺反應速度，結構如圖1所示。

在底座上設置一個可伸縮的支架，支架前面的底座上有緩沖墊，支架頂部有固定環和按鈕，按鈕既可直接用手按壓控制，又可由腳踩控制器控制。

支架正面有刻度表（根據自由落體公式計算出物體在每0.01秒時下落高度的對應位置，左邊是毫米刻度，右邊是對應的時間刻度），在上端的“0”刻度處支架上有導線環，刻度表的前面設有鋼球，鋼球上有環形指針與細線，細線穿過導線環和按鈕，由固定環固定。

支架背面設有根據自由落體公式換算獲得的鋼球下落的高度與時間對照的數據表，在數據表中，每一毫米對應的時間精確到0.001秒，因此，本裝置測試的反應時間可精確到0.001秒。

三、使用方法

在測試與訓練中，受測者坐在椅子上，將右腳放在腳踩控制器上，眼睛盯著刻度表前面的鋼球。

受測者在支架上端拉住細線，讓鋼球的環形指針對準尺的“0”刻度，然后突然松開細線，鋼球迅速下落。鋼球下落相當于駕駛員遇到突發事件的情境，受測者快速用右腳踩控制器，相當于駕駛員遇到突發事件時迅速踩剎車的反應。此時，鋼球停在某一高度。

根據環形指針所指刻度表上右邊的時間刻度，可直接讀出精確到0.01秒的反應時間，根據環形指針指示的刻度表上左邊的毫米刻度值，可從支架背面的數據表中查出精確到0.001秒的反應時間。

四、創新點

快速反應測試訓練器不僅能快速、精準地測定駕駛員的視覺（或聽覺）反應速度，還能作為提高反應速度的訓練工具。其結構簡單，生產成本低，易推廣，測試精確度高，可操作性強，結果真實。

快速反應測試訓練器可作為駕駛員培訓學校的測試與訓練工具，或中小學教學儀器，也可作為日常生活娛樂、休閑的測試器具。

（指導老師：李立峰）