CN209070804U - 一种物理教学用离心力演示器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种物理教学用离心力演示器,包括活动轴、同步箱和演示箱，所述演示箱的内部通过螺栓螺纹固定有变速电动机，所述变速电动机的上方通过输出轴转接有同步的转轴，所述转轴的顶端焊接有同步箱，所述同步箱的一侧垂直焊接有导向套，且同步箱的内部活动转接有活动轴，所述活动轴的顶端固定嵌有转柄，且活动轴的外表壁活动缠绕有尼龙线，所述尼龙线依次穿过同步箱和导向套，且尼龙线的末端栓有配重；本实用新型的离心力演示器通过可调节速度的电机带动质量一定的配重做圆周运动，由于配重受到的转速变大，离心力变大，使得配重做远离同步箱的运动，因此会改变尼龙线的长度，从而快速有效演示出离心力的作用，满足教学需求。
Description
技术领域
本发明涉及物理教学的技术领域，具体为一种物理教学用离心力演示器。
背景技术
离心力(centrifugal force)是一种虚拟力或称惯性力，它使旋转的物体远离它的旋转中心。在通常语境下，离心力并不是真实存在的力。它的作用只是为了在旋转参考系（非惯性参考系）下，牛顿运动定律依然能够使用。在惯性参考系下是没有惯性力的，在非惯性参考系下（如旋转参考系）才需要有惯性力，否则牛顿运动定律不能使用。在牛顿力学里，离心力曾被用于表述两个不同的概念：在一个非惯性参考系下观测到的一个惯性力，和向心力的反作用力。在拉格朗日力学下，离心力有时被用来描述在某个广义坐标下的广义力，离心力作为高中教学课程中一个重要知识，起到重要作用，但是现有的离心力教学演示在使用过程中存在一些不足之处。
现有物理教学中的离心力只进行理论上教育，不能通过实验展示出离心力，而现有的物理教学过程中，离心力演示装置的结构复杂，操作困难，不能简单快速的向学生展示出离心力，不能满足教学需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种物理教学用离心力演示器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种物理教学用离心力演示器，包括活动轴、同步箱和演示箱，所述演示箱的内部通过螺栓螺纹固定有变速电动机，所述变速电动机的上方通过输出轴转接有同步的转轴，所述转轴的顶端焊接有同步箱，所述同步箱的一侧垂直焊接有导向套，且同步箱的内部活动转接有活动轴，所述活动轴的顶端固定嵌有转柄，且活动轴的外表壁活动缠绕有尼龙线，所述尼龙线依次穿过同步箱和导向套，且尼龙线的末端栓有配重。
优选地，所述变速电动机无线信号连接有相匹配的遥控器，且变速电动机与外部电源电性连接。
优选地，所述转柄转接在同步箱的顶端。
优选地，所述转轴通过联轴器与变速电动机的输出轴固定连接。
优选地，所述同步箱的顶端开设有插槽，所述插槽的中心处活动插有插销，所述插销活动插在转柄中心处。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的离心力演示器通过可调节速度的电机带动质量一定的配重做圆周运动，由于配重受到的转速变大，离心力变大，使得配重做远离同步箱的运动，因此会改变尼龙线的长度，从而快速有效演示出离心力的作用，满足教学需求。
附图说明
图1为本发明整体结构剖视图。
图中：1-活动轴；11-尼龙线；111-配重；12-转柄；13-刻度；2-同步箱；21-导向套；22-插销；3-转轴；4-演示箱；41-变速电动机；5-插销。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种物理教学用离心力演示器，包括活动轴1、同步箱2和演示箱4其特征在于：所述演示箱4的内部通过螺栓螺纹固定有变速电动机41，所述变速电动机41的上方通过输出轴转接有同步的转轴3，所述转轴3的顶端焊接有同步箱2，所述同步箱2的一侧垂直焊接有导向套21，且同步箱2的内部活动转接有活动轴1，所述活动轴1的顶端固定嵌有转柄12，且活动轴1的外表壁活动缠绕有尼龙线11，所述尼龙线11依次穿过同步箱2和导向套21，且尼龙线11的末端栓有配重111。
所述变速电动机41无线信号连接有相匹配的遥控器，可以根据物理实验需求改变变速电动机41的输出转速，且变速电动机41与外部电源电性连接，所述转柄12转接在同步箱2的顶端，所述转轴3通过联轴器与变速电动机41的输出轴固定连接，当实验结束后，旋转转柄12使得尼龙线11收回同步箱2内部，为再次实验提供便利的条件，所述同步箱2的顶端开设有插槽22，所述插槽22的中心处活动插有插销5，所述插销5活动插在转柄12中心处，可以固定转柄12的位置。
工作原理：本发明的物理教学用离心力演示器，使用时将配重拉出一定的长度，并记录下尼龙线11上的长度尺寸，然后将变速电动机41与外部电源电性连接，此时，在转轴3的带动下使得配重111做圆周运动，再利用与变速电动机41相匹配的遥控器逐渐增大变速电动机41的转速，同步箱2通过尼龙线11带动配重111旋转，由于变速电动机41的转速在不断的增大，此时配重111旋转时受到的离心力变大，并向外拉出一定长度的尼龙线11，一段时间后，停止旋转，观察尼龙线11的拉伸长度，从而可以快速清晰的看出配重111在旋转时受到的离心力，满足教学需求。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种物理教学用离心力演示器，包括活动轴（1）、同步箱（2）和演示箱（4），其特征在于：所述演示箱（4）的内部通过螺栓螺纹固定有变速电动机（41），所述变速电动机（41）的上方通过输出轴转接有同步的转轴（3），所述转轴（3）的顶端焊接有同步箱（2），所述同步箱（2）的一侧垂直焊接有导向套（21），且同步箱（2）的内部活动转接有活动轴（1），所述活动轴（1）的顶端固定嵌有转柄（12），且活动轴（1）的外表壁活动缠绕有尼龙线（11），所述尼龙线（11）依次穿过同步箱（2）和导向套（21），且尼龙线（11）的末端栓有配重（111）。
2.根据权利要求1所述的一种物理教学用离心力演示器，其特征在于：所述变速电动机（41）无线信号连接有相匹配的遥控器，且变速电动机（41）与外部电源电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种物理教学用离心力演示器，其特征在于：所述转柄（12）转接在同步箱（2）的顶端。
4.根据权利要求1所述的一种物理教学用离心力演示器，其特征在于：所述转轴（3）通过联轴器与变速电动机（41）的输出轴固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种物理教学用离心力演示器，其特征在于：所述同步箱（2）的顶端开设有插槽（22），所述插槽（22）的中心处活动插有插销（5），所述插销（5）活动插在转柄（12）中心处。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108648570A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-10-12 | 南京方易日辰电子科技有限公司 | 一种物理教学用离心力演示器 |
| RU2800901C1 (ru) * | 2022-09-22 | 2023-07-31 | Анна Алексеевна Екимовская | Учебная установка для демонстрации силы натяжения вращающейся цепочки |
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