CN108711347A - 一种物理力学教学用单摆演示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种物理力学教学用单摆演示装置，包括单摆小球、承载安装底座、不锈钢支架、牵引线固定装置、量角器、导线轮、牵引线收卷装置、第一转动摇柄、牵引线、滑套和折叠直尺，单摆小球设置在不锈钢支架上，不锈钢支架包括第一不锈钢支架和第二不锈钢支架，第一不锈钢支架和第二不锈钢支架的底部均固定安装有承载安装底座，不锈钢支架的底部固定安装有牵引线固定装置；本发明结构合理简单、使用方便，有效提高物理教学的趣味性和效果，实现对单摆实验摆绳长度的调节及固定，降低单摆演示装置操作的难度，有效提高物理力学单摆实验教学的效率，提高单摆演示装置实验的精准性，保证本单摆演示装置放置的稳定性，实用性更强。

Description

一种物理力学教学用单摆演示装置
技术领域：
本发明涉及物理力学教学设备技术领域，特别涉及一种物理力学教学用单摆演示装置。
背景技术：
物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科，是其他各自然科学学科的研究基础，它的理论结构充分地运用数学作为自己的工作语言，以实验作为检验理论正确性的唯一标准，它是当今最精密的一门自然科学学科，物理实验是初高中阶段物理课程中包含的相关实验，包括电学实验、力学实验、热学实验、光学实验等等，常用于验证物理学科的定理定律，单摆实验是用重量可忽视的细线吊起一质量为m重锤，使其左右摆动，当摆角为0度时，重锤所受合外力大小等于小球本身的重力，但现有的单摆演示装置在使用时，摆绳长度固定，需要更换不同长度摆绳进行实验演示，增加单摆演示操作的难度，影响物理力学单摆实验教学的效率和效果，以及单摆演示装置放置的不平及不稳定，影响实验结果的准确度，实用性较差。
发明内容：
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种物理力学教学用单摆演示装置，解决了现有的单摆演示装置在使用时，摆绳长度固定，需要更换不同长度摆绳进行实验演示，增加单摆演示操作的难度，影响物理力学单摆实验教学的效率和效果，以及单摆演示装置放置的不平及不稳定，影响实验结果的准确度，实用性较差的问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：
一种物理力学教学用单摆演示装置，包括单摆小球、承载安装底座、不锈钢支架、牵引线固定装置、量角器、导线轮、牵引线收卷装置、第一转动摇柄、牵引线、滑套和折叠直尺，所述单摆小球设置在不锈钢支架上，所述不锈钢支架包括第一不锈钢支架和第二不锈钢支架，所述第一不锈钢支架和第二不锈钢支架的底部均固定安装有承载安装底座，所述不锈钢支架的底部固定安装有牵引线固定装置，所述牵引线固定装置顶部的不锈钢支架上开设有引线通孔，所述引线通孔处的不锈钢支架上固定安装有导线轮，所述导线轮一侧的不锈钢支架上固定安装有牵引线收卷装置，所述牵引线收卷装置包括收卷轮及与收卷轮传动连接的第一转动摇柄，所述单摆小球的顶部通过连接孔与牵引线的一端固定连接，所述牵引线的另一端穿过牵引线固定装置、引线通孔及导线轮与牵引线收卷装置的收卷轮固定连接，所述第一不锈钢支架上套设安装有滑套，所述滑套的一端安装有锁紧螺母，所述滑套的一端通过转动轴活动安装有折叠直尺。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第二不锈钢支架底部的承载安装底座包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、第二螺纹杆、第三螺纹杆、第二螺纹套、移动座、升降杆、连接件、转动杆和第二转动摇柄，所述第一锥齿轮上啮合安装有与其相对应的第二锥齿轮，所述第二锥齿轮呈水平设置，所述第二锥齿轮的顶部固定安装有第二螺纹杆，所述第二锥齿轮的底部固定安装有第三螺纹杆，所述第三螺纹杆通过第二螺纹套与承载安装底座之间转动连接，所述第二螺纹杆的一端穿过移动座、并与移动座之间螺纹连接，所述移动座的一端固定安装有升降杆，所述升降杆与移动座之间呈L型设置，所述升降杆的顶部通过连接件与第二不锈钢支架的底部固定安装，所述第一锥齿轮的一侧与转动杆的一端固定连接，所述转动杆的另一端穿过承载安装底座、并与第二转动摇柄之间转动连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述牵引线固定装置包括安装座、第一夹板、第二夹板、滑轨、滑座、第一螺纹套、第一螺纹杆和转动件，所述安装座固定安装在第一不锈钢支架和第二不锈钢支架的中央，所述安装座内部的底部安装有第一夹板，所述第一夹板一侧的安装座内部安装有第二夹板，所述第一夹板和第二夹板之间平行设置，所述牵引线设置在第一夹板和第二夹板之间，所述第二夹板底部的安装座上设置有滑轨，所述第二夹板的底部设置有滑座，所述滑座与滑轨之间滑动连接，所述第二夹板上与第一夹板相对一侧安装有第一螺纹套，所述第一螺纹套与第一螺纹杆的一端转动连接，所述第一螺纹杆的另一端穿过安装座、并与转动件之间固定安装。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一不锈钢支架和第二不锈钢支架底部的承载安装底座上均固定安装有吸盘。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第二不锈钢支架上设置有刻度线。
作为本发明的一种优选技术方案，所述折叠直尺的旋转角度为90°。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一转动摇柄和第二转动摇柄均呈Z型设置，且所述第一转动摇柄和第二转动摇柄上均设置有防滑橡胶套。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第二螺纹杆的顶部固定安装有限位板。
本发明的有益效果：
本发明结构合理简单、使用方便，通过设置在第一不锈钢支架和第二不锈钢支架之间的牵引线和单摆小球，实现物理力学单摆实验教学，有效提高物理教学的趣味性和效果，设置的牵引线固定装置与牵引线收卷装置配合，将滑套锁定在单摆小球需要调节的高度，转动折叠直尺使其水平设置，通过第一转动摇柄驱动收卷轮转动对牵引线收、放使单摆小球位于水平折叠直尺的高度，然后通过转动件转动第一螺纹杆，使得第一螺纹杆推动第二夹板在滑轨上移动，即通过第二夹板和第一夹板对牵引线夹持固定，实现对单摆实验摆绳长度的调节及固定，降低单摆演示装置操作的难度，有效提高物理力学单摆实验教学的效率，设置在第二不锈钢支架底部的承载安装底座，通过第二转动摇柄带动转动杆及第一锥齿轮转动，第一锥齿轮驱动与其啮合的第二锥齿轮及第二螺纹杆转动，使得移动座在第二螺纹杆上上、下移动，从而对第二不锈钢支架高度调节，使得单摆小球静止时处于量角器的中间位置，有效提高单摆演示装置实验的精准性，且吸盘有效提高本单摆演示装置放置的稳定性，实用性更强。
附图说明：
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的A处结构示意图；
图3为本发明的承载安装底座结构示意图
图4为本发明的B处结构示意图。
图中：1、单摆小球；2、承载安装底座；21、第一锥齿轮；22、第二锥齿轮；23、第二螺纹杆；24、第三螺纹杆；25、第二螺纹套；26、移动座；27、升降杆；28、连接件；29、转动杆；210、第二转动摇柄；211、限位板；3、不锈钢支架；31、第一不锈钢支架；32、第二不锈钢支架；4、牵引线固定装置；41、安装座；42、第一夹板；43、第二夹板；44、滑轨；45、滑座；46、第一螺纹套；47、第一螺纹杆；48、转动件；5、量角器；6、引线通孔；7、导线轮；8、牵引线收卷装置；9、第一转动摇柄；10、连接孔；11、牵引线；12、滑套；13、锁紧螺母；14、转动轴；15、折叠直尺；16、刻度线；17、吸盘。
具体实施方式：
如图1-4所示，本具体实施方式采用以下技术方案：一种物理力学教学用单摆演示装置，包括单摆小球1、承载安装底座2、不锈钢支架3、牵引线固定装置4、量角器5、导线轮7、牵引线收卷装置8、第一转动摇柄9、牵引线11、滑套12和折叠直尺15，所述单摆小球1设置在不锈钢支架3上，所述不锈钢支架3包括第一不锈钢支架31和第二不锈钢支架32，所述第一不锈钢支架31和第二不锈钢支架32的底部均固定安装有承载安装底座2，所述不锈钢支架3的底部固定安装有牵引线固定装置4，所述牵引线固定装置4顶部的不锈钢支架3上开设有引线通孔6，所述引线通孔6处的不锈钢支架3上固定安装有导线轮7，所述导线轮7一侧的不锈钢支架3上固定安装有牵引线收卷装置8，所述牵引线收卷装置8包括收卷轮及与收卷轮传动连接的第一转动摇柄9，所述单摆小球1的顶部通过连接孔10与牵引线11的一端固定连接，所述牵引线11的另一端穿过牵引线固定装置4、引线通孔6及导线轮7与牵引线收卷装置8的收卷轮固定连接，所述第一不锈钢支架31上套设安装有滑套12，所述滑套12的一端安装有锁紧螺母13，所述滑套12的一端通过转动轴14活动安装有折叠直尺15。
其中，所述第二不锈钢支架32底部的承载安装底座2包括第一锥齿轮21、第二锥齿轮22、第二螺纹杆23、第三螺纹杆24、第二螺纹套25、移动座26、升降杆27、连接件28、转动杆29和第二转动摇柄210，所述第一锥齿轮21上啮合安装有与其相对应的第二锥齿轮22，所述第二锥齿轮22呈水平设置，所述第二锥齿轮22的顶部固定安装有第二螺纹杆23，所述第二锥齿轮22的底部固定安装有第三螺纹杆24，所述第三螺纹杆24通过第二螺纹套25与承载安装底座2之间转动连接，所述第二螺纹杆23的一端穿过移动座26、并与移动座26之间螺纹连接，所述移动座26的一端固定安装有升降杆27，所述升降杆27与移动座26之间呈L型设置，所述升降杆27的顶部通过连接件28与第二不锈钢支架32的底部固定安装，所述第一锥齿轮21的一侧与转动杆29的一端固定连接，所述转动杆29的另一端穿过承载安装底座2、并与第二转动摇柄210之间转动连接，所述牵引线固定装置4包括安装座41、第一夹板42、第二夹板43、滑轨44、滑座45、第一螺纹套46、第一螺纹杆47和转动件48，所述安装座41固定安装在第一不锈钢支架31和第二不锈钢支架32的中央，所述安装座41内部的底部安装有第一夹板42，所述第一夹板42一侧的安装座41内部安装有第二夹板43，所述第一夹板42和第二夹板43之间平行设置，所述牵引线11设置在第一夹板42和第二夹板43之间，所述第二夹板43底部的安装座41上设置有滑轨44，所述第二夹板43的底部设置有滑座45，所述滑座45与滑轨44之间滑动连接，所述第二夹板43上与第一夹板42相对一侧安装有第一螺纹套46，所述第一螺纹套46与第一螺纹杆47的一端转动连接，所述第一螺纹杆47的另一端穿过安装座41、并与转动件48之间固定安装，所述第一不锈钢支架31和第二不锈钢支架32底部的承载安装底座2上均固定安装有吸盘17，所述第二不锈钢支架32上设置有刻度线16，所述折叠直尺15的旋转角度为90°，所述第一转动摇柄9和第二转动摇柄210均呈Z型设置，且所述第一转动摇柄9和第二转动摇柄210上均设置有防滑橡胶套，所述第二螺纹杆23的顶部固定安装有限位板211。
本发明的使用状态为：本发明结构合理简单、使用方便，通过设置在第一不锈钢支架31和第二不锈钢支架32之间的牵引线11和单摆小球1，实现物理力学单摆实验教学，有效提高物理教学的趣味性和效果，设置的牵引线固定装置4与牵引线收卷装置8配合，将滑套12锁定在单摆小球1需要调节的高度，转动折叠直尺15使其水平设置，通过第一转动摇柄9驱动收卷轮转动对牵引线11收、放使单摆小球1位于水平折叠直尺15的高度，然后通过转动件48转动第一螺纹杆47，使得第一螺纹杆47推动第二夹板43在滑轨44上移动，即通过第二夹板43和第一夹板42对牵引线11夹持固定，实现对单摆实验摆绳长度的调节及固定，降低单摆演示装置操作的难度，有效提高物理力学单摆实验教学的效率，设置在第二不锈钢支架32底部的承载安装底座2，通过第二转动摇柄210带动转动杆29及第一锥齿轮21转动，第一锥齿轮21驱动与其啮合的第二锥齿轮22及第二螺纹杆23转动，使得移动座26在第二螺纹杆23上上、下移动，从而对第二不锈钢支架32高度调节，使得单摆小球1静止时处于量角器5的中间位置，有效提高单摆演示装置实验的精准性，且吸盘17有效提高本单摆演示装置放置的稳定性，实用性更强。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种物理力学教学用单摆演示装置，包括单摆小球(1)、承载安装底座(2)、不锈钢支架(3)、牵引线固定装置(4)、量角器(5)、导线轮(7)、牵引线收卷装置(8)、第一转动摇柄(9)、牵引线(11)、滑套(12)和折叠直尺(15)，其特征在于：所述单摆小球(1)设置在不锈钢支架(3)上，所述不锈钢支架(3)包括第一不锈钢支架(31)和第二不锈钢支架(32)，所述第一不锈钢支架(31)和第二不锈钢支架(32)的底部均固定安装有承载安装底座(2)，所述不锈钢支架(3)的底部固定安装有牵引线固定装置(4)，所述牵引线固定装置(4)顶部的不锈钢支架(3)上开设有引线通孔(6)，所述引线通孔(6)处的不锈钢支架(3)上固定安装有导线轮(7)，所述导线轮(7)一侧的不锈钢支架(3)上固定安装有牵引线收卷装置(8)，所述牵引线收卷装置(8)包括收卷轮及与收卷轮传动连接的第一转动摇柄(9)，所述单摆小球(1)的顶部通过连接孔(10)与牵引线(11)的一端固定连接，所述牵引线(11)的另一端穿过牵引线固定装置(4)、引线通孔(6)及导线轮(7)与牵引线收卷装置(8)的收卷轮固定连接，所述第一不锈钢支架(31)上套设安装有滑套(12)，所述滑套(12)的一端安装有锁紧螺母(13)，所述滑套(12)的一端通过转动轴(14)活动安装有折叠直尺(15)。
2.根据权利要求1所述的一种物理力学教学用单摆演示装置，其特征在于：所述第二不锈钢支架(32)底部的承载安装底座(2)包括第一锥齿轮(21)、第二锥齿轮(22)、第二螺纹杆(23)、第三螺纹杆(24)、第二螺纹套(25)、移动座(26)、升降杆(27)、连接件(28)、转动杆(29)和第二转动摇柄(210)，所述第一锥齿轮(21)上啮合安装有与其相对应的第二锥齿轮(22)，所述第二锥齿轮(22)呈水平设置，所述第二锥齿轮(22)的顶部固定安装有第二螺纹杆(23)，所述第二锥齿轮(22)的底部固定安装有第三螺纹杆(24)，所述第三螺纹杆(24)通过第二螺纹套(25)与承载安装底座(2)之间转动连接，所述第二螺纹杆(23)的一端穿过移动座(26)、并与移动座(26)之间螺纹连接，所述移动座(26)的一端固定安装有升降杆(27)，所述升降杆(27)与移动座(26)之间呈L型设置，所述升降杆(27)的顶部通过连接件(28)与第二不锈钢支架(32)的底部固定安装，所述第一锥齿轮(21)的一侧与转动杆(29)的一端固定连接，所述转动杆(29)的另一端穿过承载安装底座(2)、并与第二转动摇柄(210)之间转动连接。
3.根据权利要求1所述的一种物理力学教学用单摆演示装置，其特征在于：所述牵引线固定装置(4)包括安装座(41)、第一夹板(42)、第二夹板(43)、滑轨(44)、滑座(45)、第一螺纹套(46)、第一螺纹杆(47)和转动件(48)，所述安装座(41)固定安装在第一不锈钢支架(31)和第二不锈钢支架(32)的中央，所述安装座(41)内部的底部安装有第一夹板(42)，所述第一夹板(42)一侧的安装座(41)内部安装有第二夹板(43)，所述第一夹板(42)和第二夹板(43)之间平行设置，所述牵引线(11)设置在第一夹板(42)和第二夹板(43)之间，所述第二夹板(43)底部的安装座(41)上设置有滑轨(44)，所述第二夹板(43)的底部设置有滑座(45)，所述滑座(45)与滑轨(44)之间滑动连接，所述第二夹板(43)上与第一夹板(42)相对一侧安装有第一螺纹套(46)，所述第一螺纹套(46)与第一螺纹杆(47)的一端转动连接，所述第一螺纹杆(47)的另一端穿过安装座(41)、并与转动件(48)之间固定安装。
4.根据权利要求1所述的一种物理力学教学用单摆演示装置，其特征在于：所述第一不锈钢支架(31)和第二不锈钢支架(32)底部的承载安装底座(2)上均固定安装有吸盘(17)。
5.根据权利要求1所述的一种物理力学教学用单摆演示装置，其特征在于：所述第二不锈钢支架(32)上设置有刻度线(16)。
6.根据权利要求1所述的一种物理力学教学用单摆演示装置，其特征在于：所述折叠直尺(15)的旋转角度为90°。
7.根据权利要求1所述的一种物理力学教学用单摆演示装置，其特征在于：所述第一转动摇柄(9)和第二转动摇柄(210)均呈Z型设置，且所述第一转动摇柄(9)和第二转动摇柄(210)上均设置有防滑橡胶套。
8.根据权利要求2所述的一种物理力学教学用单摆演示装置，其特征在于：所述第二螺纹杆(23)的顶部固定安装有限位板(211)。
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