CN207134019U - 一种物理教学用单摆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种物理教学用单摆，包括教具框架、收线轮、摆线、换向轮、摆线限位套筒、摆球、理想运动模拟器、备用摆球收纳箱、运动计算显示屏等部件，所述教具框架内部空间一侧安装有收线轮，收线轮上缠绕有摆线，摆线通过两个固定在教具框架框体内的换向轮，摆线再穿过固定于教具框架顶部边框中心位置的摆线限位套筒固定摆球。本教具在向学生展示单摆运动的同时可以直接显示，理想状态的单摆运动以及使单摆运动无法达到理想状态的相关物理量，同时本教具可以通过更换等大不同质量的摆球或通过收线轮调节摆线长度来更改初始实验数据，使得基本不变的影响单摆运动的相关物理量的计算更加精确。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种物理学教具，具体是一种物理教学用单摆。
背景技术
在现阶段普通高中物理教学课程中，在做单摆实验时，通常用铁架台拴挂单摆球做单摆实验，存在着不易准确操作，数据测定误差大，无法向学生展示影响单摆运动的物理量等缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种物理教学用单摆，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种物理教学用单摆，包括教具框架、收线轮、摆线、换向轮、激光探测器固定架、激光探测器探头、摆线限位套筒、摆球、理想运动模拟器、备用摆球收纳箱、运动计算显示屏、收线轮支架、收线轮转动把手、收线轮转动轴、收线轮缠线部件和摆线系环，所述教具框架内部空间一侧安装有收线轮，收线轮上缠绕有摆线，摆线通过两个固定在教具框架框体内的换向轮，摆线再穿过固定于教具框架顶部边框中心位置的摆线限位套筒，最终摆线系在固定于摆球上的摆线系环上，在摆线的运动轨迹两侧分别固定一个激光探测器固定架，激光探测器固定架上分布有若干激光探测器探头，教具框架下方中空，分割为三个空间，分别安放理想运动模拟器、备用摆球收纳箱和运动计算显示屏，其中备用摆球收纳箱位于中间位置，理想运动模拟器和运动计算显示屏位于备用摆球收纳箱两侧。
作为本实用新型进一步的方案：所述收线轮包括收线轮支架、收线轮转动把手、收线轮转动轴和收线轮缠线部件，其中收线轮支架通过两个轴承固定收线轮转动轴，收线轮转动轴套在收线轮缠线部件内部，收线轮转动轴与收线轮缠线部件之间通过键槽连接，在收线轮转动轴上固定有收线轮转动把手，收线轮转动把手有两种存在模式，分别为收线轮转动把手平行于收线轮缠线部件的转动模式和收线轮转动把手垂直于收线轮缠线部件的固定模式。
作为本实用新型再进一步的方案：所述摆线横截面积为1mm²,在摆线上自带长度单位刻度。
作为本实用新型再进一步的方案：所述激光探测器探头的单个探测范围较小，若干个激光探测器探头联合交叉的探测范围完全覆盖摆球的运动轨迹。
作为本实用新型再进一步的方案：所述摆球由若干个大小相等、材质不同的实心小球组成，进行单摆物理实验时，多余的摆球放置在备用摆球收纳箱中。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本教具在向学生展示单摆运动的同时可以直接显示，理想状态的单摆运动以及使单摆运动无法达到理想状态的相关物理量，同时本教具可以通过更换等大不同质量的摆球或通过收线轮调节摆线长度来更改初始实验数据，使得基本不变的影响单摆运动的相关物理量的计算更加精确。
附图说明
图1为物理教学用单摆的结构示意图。
图2为物理教学用单摆的内部仰视图图。
图3为物理教学用单摆中收线轮的结构示意图。
图4为物理教学用单摆中摆球的结构示意图。
图中：教具框架1、收线轮2、摆线3、换向轮4、激光探测器固定架5、激光探测器探头6、摆线限位套筒7、摆球8、理想运动模拟器9、备用摆球收纳箱10、运动计算显示屏11、收线轮支架21、收线轮转动把手22、收线轮转动轴23、收线轮缠线部件24和摆线系环81。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1～4，本实用新型实施例中，一种物理教学用单摆，包括教具框架1、收线轮2、摆线3、换向轮4、激光探测器固定架5、激光探测器探头6、摆线限位套筒7、摆球8、理想运动模拟器9、备用摆球收纳箱10、运动计算显示屏11、收线轮支架21、收线轮转动把手22、收线轮转动轴23、收线轮缠线部件24和摆线系环81，所述教具框架1内部空间一侧安装有收线轮2，收线轮2上缠绕有摆线3，摆线3通过两个固定在教具框架1框体内的换向轮4，摆线3再穿过固定于教具框架1顶部边框中心位置的摆线限位套筒7，最终摆线3系在固定于摆球8上的摆线系环81上，在摆线3的运动轨迹两侧分别固定一个激光探测器固定架5，激光探测器固定架5上分布有若干激光探测器探头6，教具框架1下方中空，分割为三个空间，分别安放理想运动模拟器9、备用摆球收纳箱10和运动计算显示屏11，其中备用摆球收纳箱10位于中间位置，理想运动模拟器9和运动计算显示屏11位于备用摆球收纳箱10两侧。
所述收线轮2包括收线轮支架21、收线轮转动把手22、收线轮转动轴23和收线轮缠线部件24，其中收线轮支架21通过两个轴承固定收线轮转动轴23，收线轮转动轴23套在收线轮缠线部件24内部，收线轮转动轴23与收线轮缠线部件24之间通过键槽连接，在收线轮转动轴23上固定有收线轮转动把手22，收线轮转动把手22有两种存在模式，分别为收线轮转动把手22平行于收线轮缠线部件24的转动模式和收线轮转动把手22垂直于收线轮缠线部件24的固定模式。
所述摆线3横截面积为1mm²,在摆线3上自带长度单位刻度。
所述激光探测器探头6的单个探测范围较小，若干个激光探测器探头6联合交叉的探测范围完全覆盖摆球的运动轨迹。
所述摆球8由若干个大小相等、材质不同的实心小球组成，进行单摆物理实验时，多余的摆球放置在备用摆球收纳箱10中。
本实用新型的工作原理是：
根据教学需求，选择合适的摆球8，由摆线3系住，通过收线轮2调节摆线3的长度，固定收线轮2使摆线3的长度不变，给摆球8一个初始动力，使学生观察摆球8运动，同时理想运动模拟器9根据激光探测器探头6测得的摆球8的初始运动状态，及收线轮2所放出的摆线3长度，模拟理想实验状态摆球8应有的运动形式，并将其显示出来，运动计算显示屏11则根据激光探测器探头6测得的摆球8的初始运动状态，摆球8运动幅度、速度的减小值及收线轮2所放出的摆线3长度来计算当前空气阻力等相关数值并显示出来。
尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种物理教学用单摆，包括教具框架(1)、收线轮(2)、摆线(3)、换向轮(4)、激光探测器固定架(5)、激光探测器探头(6)、摆线限位套筒(7)、摆球(8)、理想运动模拟器(9)、备用摆球收纳箱(10)、运动计算显示屏(11)和摆线系环(81)，其特征在于，所述教具框架(1)内部空间一侧安装有收线轮(2)，收线轮(2)上缠绕有摆线(3)，摆线(3)通过两个固定在教具框架(1)框体内的换向轮(4)，摆线(3)再穿过固定于教具框架(1)顶部边框中心位置的摆线限位套筒(7)，最终摆线(3)系在固定于摆球(8)上的摆线系环(81)上，在摆线(3)的运动轨迹两侧分别固定一个激光探测器固定架(5)，激光探测器固定架(5)上分布有若干激光探测器探头(6)，教具框架(1)下方中空，分割为三个空间，分别安放理想运动模拟器(9)、备用摆球收纳箱(10)和运动计算显示屏(11)，其中备用摆球收纳箱(10)位于中间位置，理想运动模拟器(9)和运动计算显示屏(11)位于备用摆球收纳箱(10)两侧。
2.根据权利要求1所述的物理教学用单摆，其特征在于，所述收线轮(2)包括收线轮支架(21)、收线轮转动把手(22)、收线轮转动轴(23)和收线轮缠线部件(24)，其中收线轮支架(21)通过两个轴承固定收线轮转动轴(23)，收线轮转动轴(23)套在收线轮缠线部件(24)内部，收线轮转动轴(23)与收线轮缠线部件(24)之间通过键槽连接，在收线轮转动轴(23)上固定有收线轮转动把手(22)，收线轮转动把手(22)有两种存在模式，分别为收线轮转动把手(22)平行于收线轮缠线部件(24)的转动模式和收线轮转动把手(22)垂直于收线轮缠线部件(24)的固定模式。
3.根据权利要求1所述的物理教学用单摆，其特征在于，所述摆线(3)的横截面积为1mm²,在摆线(3)上自带长度单位刻度。
4.根据权利要求1所述的物理教学用单摆，其特征在于，所述激光探测器探头(6)的单个探测范围较小，若干个激光探测器探头(6)联合交叉的探测范围完全覆盖摆球的运动轨迹。
5.根据权利要求1所述的物理教学用单摆，其特征在于，所述摆球(8)由若干个大小相等、材质不同的实心小球组成，进行单摆物理实验时，多余的摆球放置在备用摆球收纳箱(10)中。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108461017A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-08-28 | 佛山拾念科技有限公司 | 一种物理教学用单摆装置 |
| CN108711347A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-10-26 | 广东海翔教育科技有限公司 | 一种物理力学教学用单摆演示装置 |
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2017
- 2017-07-11 CN CN201720829812.6U patent/CN207134019U/zh not_active Expired - Fee Related
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