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一種多種力學(xué)實(shí)驗演示裝置的制作方法
- 2018-12-14-

本發(fā)明涉及一種高中物理關(guān)于力學(xué)方面的教學(xué)儀器,特別涉及一種多種力學(xué)實(shí)驗裝置。

背景技術(shù):

力學(xué)是物理學(xué)科中十分重要的部分,涉及比較廣,在現實(shí)的教學(xué)中常常通過(guò)很多實(shí)驗進(jìn)行演示,讓學(xué)生深刻理解,例如,演示勻變速直線(xiàn)運動(dòng)、牛頓定律、動(dòng)量定理和動(dòng)能定理等,這些都能夠通過(guò)實(shí)驗小車(chē)進(jìn)行實(shí)驗并得出數據,為教學(xué)提供便利。但是,現有的實(shí)驗裝置只能針對一種實(shí)驗進(jìn)行操作,在進(jìn)行不同實(shí)驗室需要更換不同的設備,這使得學(xué)生在做不同的實(shí)驗時(shí)需要更換設備,這浪費許多精力,其中包括在做力學(xué)實(shí)驗時(shí),每個(gè)力學(xué)實(shí)驗的儀器都只能單獨實(shí)現一個(gè)實(shí)驗的演示,為此我們需要一種在一個(gè)裝置上能演示多個(gè)力學(xué)實(shí)驗的裝置。



技術(shù)實(shí)現要素:

為了解決上述所提到的一種在一個(gè)裝置上能演示多個(gè)力學(xué)實(shí)驗裝置。

本發(fā)明解決問(wèn)題的技術(shù)方案是:一種多種力學(xué)實(shí)驗演示裝置,包括底座、支撐架和活動(dòng)板,所述的底座設為一定厚度的長(cháng)條橫板,底座的短邊一端設有滑輪,底座的另一短邊上部設有供支撐架豎立伸入的豎立凹槽,所述的豎立凹槽為兩個(gè),兩個(gè)豎立凹槽分別靠近底座的長(cháng)邊一側,所述的支撐架為兩個(gè),分別豎立伸到豎立凹槽中,支撐架為長(cháng)條裝,每個(gè)支撐架的內側設有供活動(dòng)板深入的固定槽,固定槽的槽口從支撐架的最上端延伸至最下端,所述的活動(dòng)板為一薄板,活動(dòng)板的長(cháng)邊兩側分別與對應的固定槽配合,活動(dòng)板分別深入到左右兩側的固定槽中,活動(dòng)板的上端設有水平的凸起長(cháng)柱。

進(jìn)一步的,所述的活動(dòng)板長(cháng)度小于支撐架固定槽的長(cháng)度,使活動(dòng)板在固定槽中上下移動(dòng),所述的活動(dòng)板每個(gè)長(cháng)邊一側的上下兩端分別設有一個(gè)第一轉動(dòng)軸,每個(gè)支撐架的上下兩端分別設有與第一轉動(dòng)軸配合的開(kāi)口,在移動(dòng)活動(dòng)板到一定位置時(shí),活動(dòng)板能從開(kāi)口移出。

進(jìn)一步的,所述的活動(dòng)板上設有支撐機構,所述的支撐機構包括多個(gè)轉動(dòng)支撐桿,所述轉動(dòng)支撐桿設為一端設有轉動(dòng)孔的長(cháng)桿。所述的底座上設有與支撐機構配合的固定機構,所述的固定機構設為上平面兩個(gè)陣列有弧形槽的長(cháng)條,

進(jìn)一步的,所述的豎立凹槽的上部設有供支撐架轉動(dòng)的第二轉動(dòng)軸,所述的豎向凹槽沿底座長(cháng)邊方向延伸有供支撐架橫向放置的橫向長(cháng)槽,橫向長(cháng)槽的底面高于豎向凹槽的底面,底座上設有供凸起長(cháng)柱伸入的圓孔。

進(jìn)一步的,所述的活動(dòng)板上設有供長(cháng)桿放置的細條凹槽,所述的細條凹槽中設有供轉動(dòng)支撐桿轉動(dòng)的第三轉動(dòng)軸,所述的轉動(dòng)支撐桿的一端設有與第三轉動(dòng)軸配合轉動(dòng)孔,

進(jìn)一步的,所述的轉動(dòng)孔為橢圓形,所述細條凹槽的第三轉動(dòng)軸內部設有插入凹槽,所述的插入凹槽供轉動(dòng)支撐桿帶有轉動(dòng)孔的一端伸入,且插入凹槽的深度大于細條凹槽的深度。

進(jìn)一步的,所述的轉動(dòng)板的一端設有限位凹槽,所述的限位凹槽用于固定彈簧裝置,所述的彈簧裝置包括限位底板、豎板、橫向彈簧和小車(chē)。所述的限位底板與限位凹槽配合,豎板豎立固定在限位底板上,豎板的中部設有橫向彈簧,所述的橫向彈簧與小車(chē)配合,所述的小車(chē)后端設有供彈簧伸入的伸入孔。本發(fā)明的有益效果:通過(guò)將活動(dòng)板在支撐架上活動(dòng),使用支撐機構固定活動(dòng)板,使得活動(dòng)板能夠與水平面形成自由角度,包括水平和傾斜角度,從而根據需要完成所需的力學(xué)實(shí)驗。

圖中:1底座,11豎立凹槽,12底座長(cháng)邊一側,13第二轉動(dòng)軸,14橫向長(cháng)槽,15圓孔,16滑輪,2支撐架,21固定槽,22開(kāi)口,3活動(dòng)板,31凸起長(cháng)柱,32活動(dòng)板長(cháng)邊一側,33第一轉動(dòng)軸,34細條凹槽,35第三轉動(dòng)軸,36插入凹限,37限位凹槽,4彈簧裝置,41底板,42豎版,43橫向彈簧,5長(cháng)條,6轉動(dòng)桿,61轉動(dòng)孔。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明為一種多種力學(xué)實(shí)驗演示裝置,結合附圖和具體應用實(shí)例對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的說(shuō)明。

圖1-圖9所示,一種多種力學(xué)實(shí)驗演示裝置,包括底座1、支撐架2和活動(dòng)板3,所述的底座為具有一定厚度的長(cháng)條橫板,底座的短邊一端設有滑輪16,底座的另一短邊上部設有供支撐架豎立伸入的豎立凹槽11,所述的豎立凹槽為兩個(gè),兩個(gè)豎立凹槽分別靠近底座的長(cháng)邊一側12,所述的支撐架2為兩個(gè),分別豎立伸到豎立凹槽中,支撐架為長(cháng)條狀,每個(gè)支撐架的內側設有供活動(dòng)板深入的固定槽21,固定槽21的槽口從支撐架的最上端延伸至最下端,所述的活動(dòng)板3為一薄板,活動(dòng)板的長(cháng)邊兩側分別與對應的固定槽21配合,活動(dòng)板3分別深入到左右兩側的固定槽中,活動(dòng)板的上端設有水平的凸起長(cháng)柱31。

進(jìn)一步的,所述的活動(dòng)板3長(cháng)度小于支撐架固定槽的長(cháng)度,使活動(dòng)板在固定槽中上下移動(dòng),所述的活動(dòng)板每個(gè)長(cháng)邊一側的上下兩端分別設有一個(gè)第一轉動(dòng)軸33,每個(gè)支撐架的上下兩端分別設有與第一轉動(dòng)軸配合的開(kāi)口22,在移動(dòng)活動(dòng)板到一定位置時(shí),活動(dòng)板能從開(kāi)口移出。

進(jìn)一步的,所述的活動(dòng)板上設有支撐機構,所述的支撐機構包括多個(gè)轉動(dòng)支撐桿6,所述轉動(dòng)支撐桿設為一端設有轉動(dòng)孔61的長(cháng)桿。所述的底座上設有與支撐機構配合的固定機構,所述的固定機構設為上平面兩個(gè)陣列有弧形槽的長(cháng)條5。

進(jìn)一步的,所述的豎立凹槽的上部設有供支撐架轉動(dòng)的第二轉動(dòng)軸13,所述的豎向凹槽沿底座長(cháng)邊方向延伸有供支撐架橫向放置的橫向長(cháng)槽14,橫向長(cháng)槽14的底面高于豎向凹槽的底面。底座上設有供凸起長(cháng)柱伸入的圓孔15。

進(jìn)一步的,所述的活動(dòng)板上設有供長(cháng)桿放置的細條凹槽34,所述的細條凹槽中設有供轉動(dòng)支撐桿轉動(dòng)的第三轉動(dòng)軸35,所述的轉動(dòng)支撐桿的一端設有與第三轉動(dòng)軸配合轉動(dòng)孔。

進(jìn)一步的,所述的轉動(dòng)孔61為橢圓形,所述細條凹槽的第三轉動(dòng)軸內部設有插入凹槽36,所述的插入凹槽供轉動(dòng)支撐桿帶有轉動(dòng)孔的一端伸入,且插入凹槽的深度大于細條凹槽的深度。

進(jìn)一步的,所述的轉動(dòng)板的一端設有限位凹槽37,所述的限位凹槽用于固定彈簧裝置4,所述的彈簧裝置4包括底板41、豎板42、橫向彈簧43。所述的限位底板與限位凹槽配合,豎板豎立固定在限位底板上,豎板的中部設有橫向彈簧,所述的橫向彈簧與小車(chē)配合,所述的小車(chē)后端設有供彈簧伸入的伸入孔。

本裝置可以進(jìn)行胡克定律(彈力和彈簧伸長(cháng)的關(guān)系)、力的平行四邊形定則、打點(diǎn)計時(shí)器系列實(shí)驗、和對斜坡上的物體的受力分析,首先再進(jìn)行胡可定律時(shí),將兩個(gè)支撐架轉動(dòng)到豎立狀態(tài),支撐架下端伸入到孔中,從而保證不晃動(dòng),此時(shí)凸起長(cháng)柱為水平狀態(tài),在凸起長(cháng)柱的端部設有向下的彈簧,先測量彈簧自然長(cháng)度,再在彈簧下端加不同數量的砝碼,分別測量不同數量砝碼下彈簧的長(cháng)度,進(jìn)而得到彈簧和砝碼之間的關(guān)系。

在進(jìn)行里的平行四邊形法則實(shí)驗時(shí),首先將一個(gè)橡皮筋固定在長(cháng)柱上,在橡皮筋的下端連接兩個(gè)彈簧秤,將兩個(gè)彈簧秤向分別兩側拉動(dòng),然后記錄橡皮筋的角度、長(cháng)度和兩個(gè)個(gè)彈簧秤的力,然后將橡皮筋恢復成自然伸縮狀態(tài),去掉一個(gè)彈簧秤將剩下的彈簧秤沿著(zhù)記錄好的橡皮筋的方向施力,帶橡皮筋伸展到記錄好的位置后,記錄下彈簧秤的力,比較一下兩個(gè)彈簧稱(chēng)時(shí)橡皮筋的力的方向和一個(gè)彈簧秤時(shí)力的方向。

在使用打點(diǎn)計時(shí)器進(jìn)行小車(chē)的加速度實(shí)驗時(shí),首先將活動(dòng)板上端的凸起長(cháng)柱從支撐架上端的開(kāi)口的移出,以活動(dòng)板下端的凸起長(cháng)柱為圓心轉動(dòng),活動(dòng)板上的長(cháng)條凹槽開(kāi)口向下,長(cháng)條凹槽中的支撐機構固定在固定機構上,使活動(dòng)板水平放置在底座的上平面上,幾個(gè)轉動(dòng)桿與長(cháng)條構成三角形結構,保證裝置的穩定性。在限位凹槽中安置彈簧機構后,底座相對應的位置上也安置彈簧機構,將小車(chē)上的伸入孔伸到彈簧中,對彈簧進(jìn)行不同程度的壓縮,然后松開(kāi)小車(chē),分別記錄小車(chē)的速度,從而測得力與加速度的關(guān)系。

在進(jìn)行斜坡上物體的受力分析實(shí)驗時(shí),首先將活動(dòng)板方傾斜,活動(dòng)板通過(guò)支撐機構里的支撐桿進(jìn)行固定,從而得到傾斜的平面。通過(guò)分析活動(dòng)板上的物體即為對斜坡上物體的受力分析。


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