簡介
　　多用直線運動教學演示儀是在高中物理課堂教學中探究直線運動規(guī)律的教學裝置。
　　在目前高中直線運動實驗教學中，物體直線運動速度、時間、加速度測量演示使用的器材價格高、演示不方便，不能同時演示自由落體運動的規(guī)律。如果使用閃光照相，打點計時器等測量物體運動時間，有的使用誤差較大；有的課堂安裝、操作時間長；有的可視性較差，不方便在課堂上教學演示。這些方法都不能很好地探究斜面運動和自由落體運動的內(nèi)在規(guī)律。
　　本裝置巧妙地采用了磁球作為運動物體，利用開關型霍爾元件對磁場感知靈敏度、可靠性都比較高的優(yōu)點，感知磁性小球通過霍爾元件的時刻，用單片機計時，從而得到小球通過不同位置霍爾元件之間的時間差。直觀地顯示出直線運動中通過任意距離的時間間隔，方便學生計算出平均速度、運動時間、瞬時速度和加速度，找出直線運動的規(guī)律。裝置采用大尺寸的LED數(shù)碼管顯示運動時間，課堂演示效果好。裝置采用量角器上組合玻璃管，可方便探究各種斜面上物體的運動規(guī)律，當夾角為90°時，可探究自由落體運動狀態(tài)下相等時間通過的位移為1：3：5：7：9……多種運動規(guī)律。
　　創(chuàng)新點
　　裝置采用獨特的四面安裝霍爾元件，從而解決磁球下落過程中，因磁極位置變化而無法準確測量的問題。
　　量角器上組合玻璃管，可方便研究多種斜面上物體的運動。
　　透明玻璃管代替斜面軌道，演示效果好。
　　采用C++程序設計結(jié)合單片機控制和數(shù)據(jù)處理，使學生讀取時間數(shù)值時更方便。
　　設計原理與實物
　　演示儀原理圖見圖1，實物照片見圖2，演示過程見圖3。
　　使用說明
　　◇連接好各個器件，參照底板的水平儀調(diào)整底板水平。插上電源。
　　◇數(shù)碼管顯示0000，說明狀態(tài)正常，可以準備測量。
　　◇準備擲球。這時磁球要和霍爾傳感器保持一定距離，即要保證擲球時數(shù)碼管顯示為全零的狀態(tài)。如果在擲球前磁球離傳感器太近，導致數(shù)碼管有其他顯示，則按復位鍵或等待3秒系統(tǒng)顯示為全零后開始擲球。
　　◇當球擲下后，數(shù)碼管顯示4321，則說明4個傳感器檢測正常如果擲下后為其他顯示，需要復位系統(tǒng)，重新擲球。
　　◇系統(tǒng)會循環(huán)顯示磁球經(jīng)過各段的時間。第1位是被測段的序號，后3位為時間，單位為毫秒(ms)。
　　◇例如數(shù)碼管循環(huán)顯示“1 121；2 120；3 141”，則磁球分別經(jīng)過經(jīng)過1、2、3段的時間為121ms、120ms和141ms。
　　注意事項
　　◇傳感器的排列無先后順序。
　　◇如果數(shù)碼管顯示亂碼，按復位鍵復位。
　　◇系統(tǒng)會在測量后3秒自動復位。
　　◇擲球后，顯示4321說明檢測成功。
　　◇請保證在系統(tǒng)顯示全零時擲球。
　　◇電源正負極要正確。
　　進一步完善的設想
　　提高實驗初始段的實驗精度，完善可以連接計算機處理數(shù)據(jù)，更直觀地體現(xiàn)勻變速直線運動的相關規(guī)