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一種多種力學實驗演示裝置的制作方法
- 2018-12-14-

本發明涉及一種高中物理關于力學方面的教學儀器,特別涉及一種多種力學實驗裝置。

背景技術:

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



技術實現要素:

為了解決上述所提到的一種在一個裝置上能演示多個力學實驗裝置。

本發明解決問題的技術方案是:一種多種力學實驗演示裝置,包括底座、支撐架和活動板,所述的底座設為一定厚度的長條橫板,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,兩個豎立凹槽分別靠近底座的長邊一側,所述的支撐架為兩個,分別豎立伸到豎立凹槽中,支撐架為長條裝,每個支撐架的內側設有供活動板深入的固定槽,固定槽的槽口從支撐架的最上端延伸至最下端,所述的活動板為一薄板,活動板的長邊兩側分別與對應的固定槽配合,活動板分別深入到左右兩側的固定槽中,活動板的上端設有水平的凸起長柱。

進一步的,所述的活動板長度小于支撐架固定槽的長度,使活動板在固定槽中上下移動,所述的活動板每個長邊一側的上下兩端分別設有一個第一轉動軸,每個支撐架的上下兩端分別設有與第一轉動軸配合的開口,在移動活動板到一定位置時,活動板能從開口移出。

進一步的,所述的活動板上設有支撐機構,所述的支撐機構包括多個轉動支撐桿,所述轉動支撐桿設為一端設有轉動孔的長桿。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陣列有弧形槽的長條,

進一步的,所述的豎立凹槽的上部設有供支撐架轉動的第二轉動軸,所述的豎向凹槽沿底座長邊方向延伸有供支撐架橫向放置的橫向長槽,橫向長槽的底面高于豎向凹槽的底面,底座上設有供凸起長柱伸入的圓孔。

進一步的,所述的活動板上設有供長桿放置的細條凹槽,所述的細條凹槽中設有供轉動支撐桿轉動的第三轉動軸,所述的轉動支撐桿的一端設有與第三轉動軸配合轉動孔,

進一步的,所述的轉動孔為橢圓形,所述細條凹槽的第三轉動軸內部設有插入凹槽,所述的插入凹槽供轉動支撐桿帶有轉動孔的一端伸入,且插入凹槽的深度大于細條凹槽的深度。

進一步的,所述的轉動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。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配合,所述的小車后端設有供彈簧伸入的伸入孔。本發明的有益效果:通過將活動板在支撐架上活動,使用支撐機構固定活動板,使得活動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實驗。

圖中:1底座,11豎立凹槽,12底座長邊一側,13第二轉動軸,14橫向長槽,15圓孔,16滑輪,2支撐架,21固定槽,22開口,3活動板,31凸起長柱,32活動板長邊一側,33第一轉動軸,34細條凹槽,35第三轉動軸,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長條,6轉動桿,61轉動孔。

具體實施方式

本發明為一種多種力學實驗演示裝置,結合附圖和具體應用實例對本發明的具體實施方式作進一步的說明。

圖1-圖9所示,一種多種力學實驗演示裝置,包括底座1、支撐架2和活動板3,所述的底座為具有一定厚度的長條橫板,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,兩個豎立凹槽分別靠近底座的長邊一側12,所述的支撐架2為兩個,分別豎立伸到豎立凹槽中,支撐架為長條狀,每個支撐架的內側設有供活動板深入的固定槽21,固定槽21的槽口從支撐架的最上端延伸至最下端,所述的活動板3為一薄板,活動板的長邊兩側分別與對應的固定槽21配合,活動板3分別深入到左右兩側的固定槽中,活動板的上端設有水平的凸起長柱31。

進一步的,所述的活動板3長度小于支撐架固定槽的長度,使活動板在固定槽中上下移動,所述的活動板每個長邊一側的上下兩端分別設有一個第一轉動軸33,每個支撐架的上下兩端分別設有與第一轉動軸配合的開口22,在移動活動板到一定位置時,活動板能從開口移出。

進一步的,所述的活動板上設有支撐機構,所述的支撐機構包括多個轉動支撐桿6,所述轉動支撐桿設為一端設有轉動孔61的長桿。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陣列有弧形槽的長條5。

進一步的,所述的豎立凹槽的上部設有供支撐架轉動的第二轉動軸13,所述的豎向凹槽沿底座長邊方向延伸有供支撐架橫向放置的橫向長槽14,橫向長槽14的底面高于豎向凹槽的底面。底座上設有供凸起長柱伸入的圓孔15。

進一步的,所述的活動板上設有供長桿放置的細條凹槽34,所述的細條凹槽中設有供轉動支撐桿轉動的第三轉動軸35,所述的轉動支撐桿的一端設有與第三轉動軸配合轉動孔。

進一步的,所述的轉動孔61為橢圓形,所述細條凹槽的第三轉動軸內部設有插入凹槽36,所述的插入凹槽供轉動支撐桿帶有轉動孔的一端伸入,且插入凹槽的深度大于細條凹槽的深度。

進一步的,所述的轉動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配合,所述的小車后端設有供彈簧伸入的伸入孔。

本裝置可以進行胡克定律(彈力和彈簧伸長的關系)、力的平行四邊形定則、打點計時器系列實驗、和對斜坡上的物體的受力分析,首先再進行胡可定律時,將兩個支撐架轉動到豎立狀態,支撐架下端伸入到孔中,從而保證不晃動,此時凸起長柱為水平狀態,在凸起長柱的端部設有向下的彈簧,先測量彈簧自然長度,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度,進而得到彈簧和砝碼之間的關系。

在進行里的平行四邊形法則實驗時,首先將一個橡皮筋固定在長柱上,在橡皮筋的下端連接兩個彈簧秤,將兩個彈簧秤向分別兩側拉動,然后記錄橡皮筋的角度、長度和兩個個彈簧秤的力,然后將橡皮筋恢復成自然伸縮狀態,去掉一個彈簧秤將剩下的彈簧秤沿著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,比較一下兩個彈簧稱時橡皮筋的力的方向和一個彈簧秤時力的方向。

在使用打點計時器進行小車的加速度實驗時,首先將活動板上端的凸起長柱從支撐架上端的開口的移出,以活動板下端的凸起長柱為圓心轉動,活動板上的長條凹槽開口向下,長條凹槽中的支撐機構固定在固定機構上,使活動板水平放置在底座的上平面上,幾個轉動桿與長條構成三角形結構,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,將小車上的伸入孔伸到彈簧中,對彈簧進行不同程度的壓縮,然后松開小車,分別記錄小車的速度,從而測得力與加速度的關系。

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


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