CN206516183U - 一种物理实验演示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种演示装置，尤其涉及一种物理实验演示装置。本实用新型要解决的技术问题是提供一种操作简单、演示过程直观、使学生容易理解的物理实验演示装置。为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样一种物理实验演示装置，包括有底板、左支杆、右支杆、顶板、电机、左轴承座、右轴承座、绕线筒、拉绳、固定板、挂钩、放球箱、电动轮、从动轮、拉线、滑轨、滑块、气缸、电磁铁、秒表和指针，底板上左右两侧分别设有左支杆和右支杆，左支杆和右支杆顶部设有顶板，顶板底部从左至右依次设置有电机、左轴承座和右轴承座。本实用新型达到了操作简单、演示过程直观、使学生容易理解的效果。

Description

一种物理实验演示装置

技术领域

本实用新型涉及一种演示装置，尤其涉及一种物理实验演示装置。

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。作为自然科学的带头学科，物理学研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律，因此成为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。

单摆是能够产生往复摆动的一种装置，将无重细杆或不可伸长的细柔绳一端悬于重力场内一定点，另一端固结一个重小球，就构成单摆。若小球只限于铅直平面内摆动，则为平面单摆，若小球摆动不限于铅直平面，则为球面单摆。

现有技术中的单摆实验演示装置存在操作复杂、演示过程不直观、导致学生难以理解的缺点，因此亟需研发一种操作简单、演示过程直观、使学生容易理解的物理单摆实验演示装置。

实用新型内容

(1)要解决的技术问题

本实用新型为了克服现有技术中的单摆实验演示装置存在操作复杂、演示过程不直观、导致学生难以理解的缺点，本实用新型要解决的技术问题是提供一种操作简单、演示过程直观、使学生容易理解的物理单摆实验演示装置。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样一种物理实验演示装置，包括有底板、左支杆、右支杆、顶板、电机、左轴承座、右轴承座、绕线筒、拉绳、固定板、挂钩、放球箱、电动轮、从动轮、拉线、滑轨、滑块、气缸、电磁铁、秒表和指针，底板上左右两侧分别设有左支杆和右支杆，左支杆和右支杆顶部设有顶板，顶板底部从左至右依次设置有电机、左轴承座和右轴承座，左轴承座和右轴承座之间安装有绕线筒，绕线筒上绕有拉绳，绕线筒左端与电机连接，左轴承座和右轴承座底部安装有固定板，固定板上开有通孔，拉绳尾端穿过通孔并连接有挂钩，顶板右上方设置有放球箱，右支杆顶部设置有电动轮，右支杆底部设有从动轮，电动轮和从动轮之间绕有拉线，右支杆中部设置有滑轨，滑轨上设置有滑块，拉线的两端分别与滑块的上下两侧连接，滑块左端水平连接有气缸，气缸的伸缩杆上连接有电磁铁，底板中部设有秒表，秒表顶部设有指针。

优选地，还包括刻度尺，左支杆上设有刻度尺。

优选地，电机为伺服电机。

工作原理：当要使用本装置进行物理单摆实验演示时，启动电机正转或反转，电机正转或反转带动绕线筒正转或反转，绕线筒正转或反转将拉绳放长或收回，当拉绳放长或收回到适当位置后关闭电机，然后将放球箱内设有挂环的铁球挂在挂钩上，再控制电动轮正转或反转，电动轮正转或反转通过拉线拉动滑块在滑轨上向上移动或向下移动，从而调节电磁铁和气缸的上下位置。当电磁铁移动到铁球的正右方时，控制电动轮停止转动，再控制气缸伸长，当电磁铁与铁球接触时，控制气缸停止伸长。然后控制电磁铁通电，电磁铁通电将铁球吸住，吸住后控制气缸缩短，气缸缩短将拉动铁球向右移动，当气缸缩短到适当位置时，控制电磁铁瞬间断电，电磁铁断电将不在吸住铁球，在惯性的作用下，铁球随着惯性左右摆动，同时按下秒表开始计算铁球摆动的时间，在摆动过程中，当铁球完全停止摆动时，铁球就会停在指针的正上方，再按下按钮停止计数，就能通过按钮上的数字得知铁球单摆的时间，同时还可以通过控制气缸伸长或缩短的距离不同，观察铁球摆动的时间和摆动幅度是否相同，还能放置不同大小的铁球在挂钩上，然后观察铁球摆动的时间是否相等或者有差异，重复以上步骤操作，就能直观的演示出铁球单摆的实验效果。

因为还包括刻度尺，左支杆上设有刻度尺，在铁球摆动过程中，可以通过刻度尺来观察铁球摆动的幅度。

因为电机为伺服电机，伺服电机能更好的控制其转速。

(3)有益效果

本实用新型达到了操作简单、演示过程直观、使学生容易理解的效果。

附图说明

图1为本实用新型的第一种主视结构示意图。

图2为本实用新型的第二种主视结构示意图。

附图中的标记为：1-底板，2-左支杆，3-右支杆，4-顶板，5-电机，6-左轴承座，7-右轴承座，8-绕线筒，9-拉绳，10-固定板，11-挂钩，12-放球箱，13-电动轮，14-从动轮，15-拉线，16-滑轨，17-滑块，18-气缸，19-电磁铁，20-秒表，21-指针，22-通孔，23-刻度尺。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

一种物理实验演示装置，如图1-2所示，包括有底板1、左支杆2、右支杆3、顶板4、电机5、左轴承座6、右轴承座7、绕线筒8、拉绳9、固定板10、挂钩11、放球箱12、电动轮13、从动轮14、拉线15、滑轨16、滑块17、气缸18、电磁铁19、秒表20和指针21，底板1上左右两侧分别设有左支杆2和右支杆3，左支杆2和右支杆3顶部设有顶板4，顶板4底部从左至右依次设置有电机5、左轴承座6和右轴承座7，左轴承座6和右轴承座7之间安装有绕线筒8，绕线筒8上绕有拉绳9，绕线筒8左端与电机5连接，左轴承座6和右轴承座7底部安装有固定板10，固定板10上开有通孔22，拉绳9尾端穿过通孔22并连接有挂钩11，顶板4右上方设置有放球箱12，右支杆3顶部设置有电动轮13，右支杆3底部设有从动轮14，电动轮13和从动轮14之间绕有拉线15，右支杆3中部设置有滑轨16，滑轨16上设置有滑块17，拉线15的两端分别与滑块17的上下两侧连接，滑块17左端水平连接有气缸18，气缸18的伸缩杆上连接有电磁铁19，底板1中部设有秒表20，秒表20顶部设有指针21。

还包括刻度尺23，左支杆2上设有刻度尺23。

电机5为伺服电机5。

工作原理：当要使用本装置进行物理单摆实验演示时，启动电机5正转或反转，电机5正转或反转带动绕线筒8正转或反转，绕线筒8正转或反转将拉绳9放长或收回，当拉绳9放长或收回到适当位置后关闭电机5，然后将放球箱12内设有挂环的铁球挂在挂钩11上，再控制电动轮13正转或反转，电动轮13正转或反转通过拉线15拉动滑块17在滑轨16上向上移动或向下移动，从而调节电磁铁19和气缸18的上下位置。当电磁铁19移动到铁球的正右方时，控制电动轮13停止转动，再控制气缸18伸长，当电磁铁19与铁球接触时，控制气缸18停止伸长。然后控制电磁铁19通电，电磁铁19通电将铁球吸住，吸住后控制气缸18缩短，气缸18缩短将拉动铁球向右移动，当气缸18缩短到适当位置时，控制电磁铁19瞬间断电，电磁铁19断电将不在吸住铁球，在惯性的作用下，铁球随着惯性左右摆动，同时按下秒表20开始计算铁球摆动的时间，在摆动过程中，当铁球完全停止摆动时，铁球就会停在指针21的正上方，再按下按钮停止计数，就能通过按钮上的数字得知铁球单摆的时间，同时还可以通过控制气缸18伸长或缩短的距离不同，观察铁球摆动的时间和摆动幅度是否相同，还能放置不同大小的铁球在挂钩11上，然后观察铁球摆动的时间是否相等或者有差异，重复以上步骤操作，就能直观的演示出铁球单摆的实验效果。

因为还包括刻度尺23，左支杆2上设有刻度尺23，在铁球摆动过程中，可以通过刻度尺23来观察铁球摆动的幅度。

因为电机5为伺服电机5，伺服电机5能更好的控制其转速。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种物理实验演示装置，其特征在于，包括有底板(1)、左支杆(2)、右支杆(3)、顶板(4)、电机(5)、左轴承座(6)、右轴承座(7)、绕线筒(8)、拉绳(9)、固定板(10)、挂钩(11)、放球箱(12)、电动轮(13)、从动轮(14)、拉线(15)、滑轨(16)、滑块(17)、气缸(18)、电磁铁(19)、秒表(20)和指针(21)，底板(1)上左右两侧分别设有左支杆(2)和右支杆(3)，左支杆(2)和右支杆(3)顶部设有顶板(4)，顶板(4)底部从左至右依次设置有电机(5)、左轴承座(6)和右轴承座(7)，左轴承座(6)和右轴承座(7)之间安装有绕线筒(8)，绕线筒(8)上绕有拉绳(9)，绕线筒(8)左端与电机(5)连接，左轴承座(6)和右轴承座(7)底部安装有固定板(10)，固定板(10)上开有通孔(22)，拉绳(9)尾端穿过通孔(22)并连接有挂钩(11)，顶板(4)右上方设置有放球箱(12)，右支杆(3)顶部设置有电动轮(13)，右支杆(3)底部设有从动轮(14)，电动轮(13)和从动轮(14)之间绕有拉线(15)，右支杆(3)中部设置有滑轨(16)，滑轨(16)上设置有滑块(17)，拉线(15)的两端分别与滑块(17)的上下两侧连接，滑块(17)左端水平连接有气缸(18)，气缸(18)的伸缩杆上连接有电磁铁(19)，底板(1)中部设有秒表(20)，秒表(20)顶部设有指针(21)。

2.根据权利要求1所述的一种物理实验演示装置，其特征在于，还包括刻度尺(23)，左支杆(2)上设有刻度尺(23)。

3.根据权利要求1所述的一种物理实验演示装置，其特征在于，电机(5)为伺服电机(5)。