CN212181744U - 牛顿第一定律演示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了牛顿第一定律演示装置，涉及教学用具技术领域，包括展台，展台上设置有小车机构和用于驱动小车机构运动的直线运动机构，小车机构包括顶出机构和落球槽，顶出机构的固定端与直线运动机构固定连接、顶出端与落球槽中的小球间隔一定距离抵接，直线运动机构包括气缸和固定于展台上的直线模组，小车机构设置于直线模组上、并与直线模组上的滑块固定连接，气缸的输出端与小车机构连接；小球通过顶出机构顶出后小车机构继续匀速运动，小球在重力作用下下落并落于落球槽中，直观演示了小球由于惯性，在被顶出空中时，将继续沿原运动方向运动，进而落于落球槽中，实现了对牛顿第一定律的直观演示。
Description
技术领域
本实用新型涉及教学用具技术领域，尤其涉及牛顿第一定律演示装置。
背景技术
牛顿第一定律是物理课程中重要的学习内容，老师为了让学生明白牛顿第一定律，经常需要进行试验演示。而现在教学时没有专用的牛顿第一定律演示仪，同时也缺乏学生能自己操作的演示设备，以便于学生理解牛顿第一定律。
实用新型内容
基于背景技术存在的技术问题，本实用新型提出了牛顿第一定律演示装置，机械化的实现了对牛顿第一定律的直观演示。
本实用新型提出的牛顿第一定律演示装置，包括展台，展台上设置有小车机构和用于驱动小车机构运动的直线运动机构，小车机构包括顶出机构和落球槽，顶出机构的固定端与直线运动机构固定连接、顶出端与落球槽中的小球间隔一定距离抵接。
进一步地，直线运动机构包括固定于展台上的直线模组，小车机构设置于直线模组上、并与直线模组上的滑块固定连接。
进一步地，小车机构还包括安装板、设置于安装板上的第一支撑架、设置于第一支撑架上的第二支撑架，落球槽固定于第二支撑架上，直线模组穿过第一支撑架与第二支撑架的固定间隙。
进一步地，小车机构的下方设置有用于调整小车机构运行平衡度的调平架，调平架包括用于调整安装板平衡度的调平螺栓和与调平螺栓固定连接的第三支撑架。
进一步地，落球槽的内表面为抛物面状，落球槽的落球口处环状设置有挡板。
进一步地，展台上还设置有拱门，拱门的两端横跨直线运动机构固定于展台上，拱门与直线运动机构形成用于小车机构运行的通道。
进一步地，小车机构上设置有水平仪或者倾角传感器，小车机构的外侧设置有防护罩，防护罩与展台上表面固定连接。
进一步地，顶出机构的外侧设置有环状的防护板。
本实用新型提供的牛顿第一定律演示装置的优点在于：本实用新型结构中提供的牛顿第一定律演示装置，小球通过顶出机构顶出后小车机构继续匀速运动，小球在重力作用下下落并落于落球槽中，直观演示了小球由于惯性，在被顶出空中时，将继续沿原运动方向运动，进而落于落球槽中，实现了对牛顿第一定律的直观演示；落球槽的内表面为抛物面状，同时落球槽的落球口处环状设置有挡板，降低了小球反弹出落球槽的缺陷，提高了对惯性定律的准确并有效演示。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为车机构和拱门的结构示意图；
图3为小车机构的运动示意图；
图4为小车机构的结构示意图；
其中，1-展台，2-小车机构，3-直线运动机构，4-小球，5-调平架，6-拱门， 7-防护罩，21-顶出机构，22-落球槽，23-安装板，24-第一支撑架，25-第二支撑架，26-防护板，31-直线模组，51-调平螺栓，52-第三支撑架。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
如图1至4所示，本实用新型提出的牛顿第一定律演示装置，包括展台1，展台1上设置有小车机构2和用于驱动小车机构2运动的直线运动机构3，小车机构2包括顶出机构21和落球槽22，顶出机构21的固定端与直线运动机构3 固定连接、顶出端与落球槽22中的小球4间隔一定距离抵接。
小球4通过顶出机构21顶出后小车机构2继续匀速运动，小球4在重力作用下下落并落于落球槽22中，直观演示了小球4由于惯性，在被顶出空中时，将继续沿原运动方向运动，进而落于落球槽22中，实现了对牛顿第一定律的直观演示。顶出机构21的顶出端与小球4间隔一定距离的设置，是为了能有效弹出小球；在顶出机构21的顶出端有效行程内，间隔的距离越大，顶出效果越好，因为距离大速度快，冲击力大。
在本申请中，小球4可以采用304不锈钢材料制成，落球槽22可以采用聚氨酯材料制成，同时在落球槽22的内表面为抛物面状，落球槽22的落球口处环状设置有挡板，避免了小球4在落到落球槽22中的反弹现象，同时挡板能降低小球4反弹出落球槽22的缺陷，提高了对惯性定律的准确并有效演示。
为了更形象的演示惯性定律，展台1上还设置有拱门6，拱门6的两端横跨直线运动机构3固定于展台1上，拱门6与直线运动机构3形成用于小车机构2 运行的通道。当小车机构2运动到拱门6一侧，直线运动机构3驱动顶出机构 21将落球槽22中的小球4顶出，小球4将在拱门6上方运动、并运动到拱门6 的另一侧，落在同时运动到拱门6另一侧的落球槽22中，更直观的演示小球4 在惯性下，沿原有运动路线运动的现象，更直观的演示了牛顿第一定律。
进一步地，直线运动机构3包括气缸和固定于展台1上的直线模组31，小车机构2设置于直线模组31上、并与直线模组31上的滑块滑动连接，小车机构2被直线模组31驱动实现直线运动，顶出机构21采用气缸，气缸随着小车机构2的运动而运动，小球4通过通过气缸驱动弹射，使得小球4的受力更稳定，且运行的直线度更高，能有效避免小球4落在落球槽22中出现偏差的缺陷。直线模组31与气缸分别驱动小车机构2和小球4的直线运动，实现了小球4被顶起后的有效性演示。
进一步地，小车机构2还包括安装板23、设置于安装板23上的第一支撑架 24、设置于第一支撑架24上的第二支撑架25，落球槽22固定于第二支撑架25 上，直线模组31穿过第一支撑架24与第二支撑架25的固定间隙。第二支撑架 25与直线模组31的上表面滑动连接。直线模组31设置于第一支撑架24与第二支撑架25形成的间隙中，能有效避免小车机构2出现运动翻车的缺陷，提高了整个装置的演示稳定性和安全性。
为了更好的演示惯性定律，可以设置小车机构2在某一水平面上匀速运动，小车机构2的下方设置有用于调整小车机构2运行平衡度的调平架5，调平架5 包括用于调整安装板23平衡度的调平螺栓51和与调平螺栓固定连接的第三支撑架52，小车机构2上设置有水平仪或者倾角传感器。
小车机构2上的水平仪或者倾角传感器检测到小车机构2运动的水平度，并通过调整调平螺栓51调整整个小车机构2的运行平衡度，以实现惯性定律的有效演示。
为了提高小车机构2在演示过程中的安全性，顶出机构21的外侧设置有环状的防护板26，防护板26不透明，以提高整个小车机构2外观的美观性，小车机构2的外侧设置有防护罩7，防护罩7与展台1上表面固定连接，防护罩7透明，展台1上的整个展示装置均被防护罩7罩住，一方面提高了整个演示装置外观的美观性，另一方面也提高了演示过程的安全性。
工作过程：小车机构2在直线模组31上运动，当运动到拱门6一侧时，直线运动机构3驱动顶出机构21将落球槽22中的小球4顶出，小球4将在拱门6 上方运动、并运动到拱门6的另一侧，落在同时运动到拱门6另一侧的落球槽 22中，完成牛顿第一定律的一次演示，可以通过循环气缸的收缩运动，实现对牛顿第一定律的循环演示。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.牛顿第一定律演示装置，包括展台(1)，其特征在于，展台(1)上设置有小车机构(2)和用于驱动小车机构(2)运动的直线运动机构(3)，小车机构(2)包括顶出机构(21)和落球槽(22)，顶出机构(21)的固定端与直线运动机构(3)固定连接、顶出端与落球槽(22)中的小球(4)间隔一定距离抵接。
2.根据权利要求1所述的牛顿第一定律演示装置，其特征在于，直线运动机构(3)包括固定于展台(1)上的直线模组(31)，小车机构(2)设置于直线模组(31)上、并与直线模组(31)上的滑块固定连接。
3.根据权利要求2所述的牛顿第一定律演示装置，其特征在于，小车机构(2)还包括安装板(23)、设置于安装板(23)上的第一支撑架(24)、设置于第一支撑架(24)上的第二支撑架(25)，落球槽(22)固定于第二支撑架(25)上，直线模组(31)穿过第一支撑架(24)与第二支撑架(25)的固定间隙。
4.根据权利要求3所述的牛顿第一定律演示装置，其特征在于，小车机构(2)的下方设置有用于调整小车机构(2)运行平衡度的调平架(5)，调平架(5)包括用于调整安装板(23)平衡度的调平螺栓(51)和与调平螺栓固定连接的第三支撑架(52)。
5.根据权利要求1-4任一所述的牛顿第一定律演示装置，其特征在于，落球槽(22)的内表面为抛物面状，落球槽(22)的落球口处环状设置有挡板。
6.根据权利要求1-4任一所述的牛顿第一定律演示装置，其特征在于，展台(1)上还设置有拱门(6)，拱门(6)的两端横跨直线运动机构(3)固定于展台(1)上，拱门(6)与直线运动机构(3)形成用于小车机构(2)运行的通道。
7.根据权利要求1-4任一所述的牛顿第一定律演示装置，其特征在于，小车机构(2)上设置有水平仪或者倾角传感器，小车机构(2)的外侧设置有防护罩(7)，防护罩(7)与展台(1)上表面固定连接。
8.根据权利要求1-4任一所述的牛顿第一定律演示装置，其特征在于，顶出机构(21)的外侧设置有环状的防护板。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202020945015.6U CN212181744U (zh) | 2020-05-28 | 2020-05-28 | 牛顿第一定律演示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN212181744U true CN212181744U (zh) | 2020-12-18 |
Family
ID=73787893
Family Applications (1)
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| CN202020945015.6U Active CN212181744U (zh) | 2020-05-28 | 2020-05-28 | 牛顿第一定律演示装置 |
Country Status (1)
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2020
- 2020-05-28 CN CN202020945015.6U patent/CN212181744U/zh active Active
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