快速反应测试训练器

■长沙市雅礼书院中学 李家俊

在生物课中，我们进行了“测定反应速度”的探究活动。但原测试方法及装置存在很多不足，比如，测试者与受测者手的抖动会使受测者手指偏离尺的零刻度，增大实验误差；受测者每次拇指与食指张开的宽度不一，对夹尺有影响；夹尺时手指与尺的接触面积较大，手指边缘不整齐，无法精确读数；测试时受测者会无意识地将手上移抓尺，导致实验结果不精准，等等。

由于不能精确地反映受测者的反应速度，学生易失去做实验的兴趣。所以，我想对这个实验装置进行改进。

一、改进设想

通过查阅资料与反复设计，最终确定在一个支架上固定一把刻度表（左边是精确到毫米的距离刻度，右边是精确到0.01 秒的反应时间刻度）。

支架上端固定一个固定环和按钮，按钮通过自行车的刹车线与一个脚踩控制器连接，可直接由手按压控制。刻度表的前面有一个拴着细线并带有环形指针的钢球，细线穿过声音触发导线环与控制按钮，由固定环固定。刻度表的“0”刻度处有一个声音触发导线环，既能确保钢球的环形指针与“0”刻度对准，又能在需要时触发声音（用于测试受测者的听觉反应）。

支架上方有一个由受测者控制的按钮，通过脚踩控制器可控制钢球运动。后面的数据表（1mm～350mm）每一毫米对应精确到0.001 秒的反应时间数据表。

二、设计原理

利用自由落体的原理，采用简单机械装置测定驾驶员的视觉反应速度，结构如图1 所示。

图1 快速反应测试训练器结构图

在底座上设置一个可伸缩的支架，支架前面的底座上有缓冲垫，支架顶部有固定环和按钮，按钮既可直接用手按压控制，又可由脚踩控制器控制。

支架正面有刻度表（根据自由落体公式计算出物体在每0.01 秒时下落高度的对应位置，左边是毫米刻度，右边是对应的时间刻度），在上端的“0”刻度处支架上有导线环，刻度表的前面设有钢球，钢球上有环形指针与细线，细线穿过导线环和按钮，由固定环固定。

支架背面设有根据自由落体公式换算获得的钢球下落的高度与时间对照的数据表，在数据表中，每一毫米对应的时间精确到0.001 秒，因此，本装置测试的反应时间可精确到0.001 秒。

三、使用方法

在测试与训练中，受测者坐在椅子上，将右脚放在脚踩控制器上，眼睛盯着刻度表前面的钢球。

受测者在支架上端拉住细线，让钢球的环形指针对准尺的“0”刻度，然后突然松开细线，钢球迅速下落。钢球下落相当于驾驶员遇到突发事件的情境，受测者快速用右脚踩控制器，相当于驾驶员遇到突发事件时迅速踩刹车的反应。此时，钢球停在某一高度。

根据环形指针所指刻度表上右边的时间刻度，可直接读出精确到0.01 秒的反应时间，根据环形指针指示的刻度表上左边的毫米刻度值，可从支架背面的数据表中查出精确到0.001 秒的反应时间。

图2 装置实物图

四、创新点

快速反应测试训练器不仅能快速、精准地测定驾驶员的视觉( 或听觉) 反应速度，还能作为提高反应速度的训练工具。其结构简单，生产成本低，易推广，测试精确度高，可操作性强，结果真实。

快速反应测试训练器可作为驾驶员培训学校的测试与训练工具，或中小学教学仪器，也可作为日常生活娱乐、休闲的测试器具。