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一种多种力学实验演示装置的制作方法
- 2018-12-14-

本发明涉及一种高中物理关于力学方面的教学仪器,特别涉及一种多种力学实验装置

背景技术:

力学是物理学科中十分重要的部分,涉及比较广,在现实的教学中常常通过很多实验进行演示,让学生深刻理解,例如,演示匀变速直线运动、牛顿定律、动量定理和动能定理等,这些都能够通过实验小车进行实验并得出数据,为教学提供便利。但是,现有的实验装置只能针对一种实验进行操作,在进行不同实验室需要更换不同的设备,这使得学生在做不同的实验时需要更换设备,这浪费许多精力,其中包括在做力学实验时,每个力学实验的仪器都只能单独实现一个实验的演示,为此我们需要一种在一个装置上能演示多个力学实验的装置



技术实现要素:

为了解决上述所提到的一种在一个装置上能演示多个力学实验装置。

本发明解决问题的技术方案是:一种多种力学实验演示装置,包括底座、支撑架和活动板,所述的底座设为一定厚度的长条横板,底座的短边一端设有滑轮,底座的另一短边上部设有供支撑架竖立伸入的竖立凹槽,所述的竖立凹槽为两个,两个竖立凹槽分别靠近底座的长边一侧,所述的支撑架为两个,分别竖立伸到竖立凹槽中,支撑架为长条装,每个支撑架的内侧设有供活动板深入的固定槽,固定槽的槽口从支撑架的最上端延伸至最下端,所述的活动板为一薄板,活动板的长边两侧分别与对应的固定槽配合,活动板分别深入到左右两侧的固定槽中,活动板的上端设有水平的凸起长柱。

进一步的,所述的活动板长度小于支撑架固定槽的长度,使活动板在固定槽中上下移动,所述的活动板每个长边一侧的上下两端分别设有一个第一转动轴,每个支撑架的上下两端分别设有与第一转动轴配合的开口,在移动活动板到一定位置时,活动板能从开口移出。

进一步的,所述的活动板上设有支撑机构,所述的支撑机构包括多个转动支撑杆,所述转动支撑杆设为一端设有转动孔的长杆。所述的底座上设有与支撑机构配合的固定机构,所述的固定机构设为上平面两个阵列有弧形槽的长条,

进一步的,所述的竖立凹槽的上部设有供支撑架转动的第二转动轴,所述的竖向凹槽沿底座长边方向延伸有供支撑架横向放置的横向长槽,横向长槽的底面高于竖向凹槽的底面,底座上设有供凸起长柱伸入的圆孔。

进一步的,所述的活动板上设有供长杆放置的细条凹槽,所述的细条凹槽中设有供转动支撑杆转动的第三转动轴,所述的转动支撑杆的一端设有与第三转动轴配合转动孔,

进一步的,所述的转动孔为椭圆形,所述细条凹槽的第三转动轴内部设有插入凹槽,所述的插入凹槽供转动支撑杆带有转动孔的一端伸入,且插入凹槽的深度大于细条凹槽的深度。

进一步的,所述的转动板的一端设有限位凹槽,所述的限位凹槽用于固定弹簧装置,所述的弹簧装置包括限位底板、竖板、横向弹簧和小车。所述的限位底板与限位凹槽配合,竖板竖立固定在限位底板上,竖板的中部设有横向弹簧,所述的横向弹簧与小车配合,所述的小车后端设有供弹簧伸入的伸入孔。本发明的有益效果:通过将活动板在支撑架上活动,使用支撑机构固定活动板,使得活动板能够与水平面形成自由角度,包括水平和倾斜角度,从而根据需要完成所需的力学实验。

图中:1底座,11竖立凹槽,12底座长边一侧,13第二转动轴,14横向长槽,15圆孔,16滑轮,2支撑架,21固定槽,22开口,3活动板,31凸起长柱,32活动板长边一侧,33第一转动轴,34细条凹槽,35第三转动轴,36插入凹限,37限位凹槽,4弹簧装置,41底板,42竖版,43横向弹簧,5长条,6转动杆,61转动孔。

具体实施方式

本发明为一种多种力学实验演示装置,结合附图和具体应用实例对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

图1-图9所示,一种多种力学实验演示装置,包括底座1、支撑架2和活动板3,所述的底座为具有一定厚度的长条横板,底座的短边一端设有滑轮16,底座的另一短边上部设有供支撑架竖立伸入的竖立凹槽11,所述的竖立凹槽为两个,两个竖立凹槽分别靠近底座的长边一侧12,所述的支撑架2为两个,分别竖立伸到竖立凹槽中,支撑架为长条状,每个支撑架的内侧设有供活动板深入的固定槽21,固定槽21的槽口从支撑架的最上端延伸至最下端,所述的活动板3为一薄板,活动板的长边两侧分别与对应的固定槽21配合,活动板3分别深入到左右两侧的固定槽中,活动板的上端设有水平的凸起长柱31。

进一步的,所述的活动板3长度小于支撑架固定槽的长度,使活动板在固定槽中上下移动,所述的活动板每个长边一侧的上下两端分别设有一个第一转动轴33,每个支撑架的上下两端分别设有与第一转动轴配合的开口22,在移动活动板到一定位置时,活动板能从开口移出。

进一步的,所述的活动板上设有支撑机构,所述的支撑机构包括多个转动支撑杆6,所述转动支撑杆设为一端设有转动孔61的长杆。所述的底座上设有与支撑机构配合的固定机构,所述的固定机构设为上平面两个阵列有弧形槽的长条5。

进一步的,所述的竖立凹槽的上部设有供支撑架转动的第二转动轴13,所述的竖向凹槽沿底座长边方向延伸有供支撑架横向放置的横向长槽14,横向长槽14的底面高于竖向凹槽的底面。底座上设有供凸起长柱伸入的圆孔15。

进一步的,所述的活动板上设有供长杆放置的细条凹槽34,所述的细条凹槽中设有供转动支撑杆转动的第三转动轴35,所述的转动支撑杆的一端设有与第三转动轴配合转动孔。

进一步的,所述的转动孔61为椭圆形,所述细条凹槽的第三转动轴内部设有插入凹槽36,所述的插入凹槽供转动支撑杆带有转动孔的一端伸入,且插入凹槽的深度大于细条凹槽的深度。

进一步的,所述的转动板的一端设有限位凹槽37,所述的限位凹槽用于固定弹簧装置4,所述的弹簧装置4包括底板41、竖板42、横向弹簧43。所述的限位底板与限位凹槽配合,竖板竖立固定在限位底板上,竖板的中部设有横向弹簧,所述的横向弹簧与小车配合,所述的小车后端设有供弹簧伸入的伸入孔。

本装置可以进行胡克定律(弹力和弹簧伸长的关系)、力的平行四边形定则、打点计时器系列实验、和对斜坡上的物体的受力分析,首先再进行胡可定律时,将两个支撑架转动到竖立状态,支撑架下端伸入到孔中,从而保证不晃动,此时凸起长柱为水平状态,在凸起长柱的端部设有向下的弹簧,先测量弹簧自然长度,再在弹簧下端加不同数量的砝码,分别测量不同数量砝码下弹簧的长度,进而得到弹簧和砝码之间的关系。

在进行里的平行四边形法则实验时,首先将一个橡皮筋固定在长柱上,在橡皮筋的下端连接两个弹簧秤,将两个弹簧秤向分别两侧拉动,然后记录橡皮筋的角度、长度和两个个弹簧秤的力,然后将橡皮筋恢复成自然伸缩状态,去掉一个弹簧秤将剩下的弹簧秤沿着记录好的橡皮筋的方向施力,带橡皮筋伸展到记录好的位置后,记录下弹簧秤的力,比较一下两个弹簧称时橡皮筋的力的方向和一个弹簧秤时力的方向。

在使用打点计时器进行小车的加速度实验时,首先将活动板上端的凸起长柱从支撑架上端的开口的移出,以活动板下端的凸起长柱为圆心转动,活动板上的长条凹槽开口向下,长条凹槽中的支撑机构固定在固定机构上,使活动板水平放置在底座的上平面上,几个转动杆与长条构成三角形结构,保证装置的稳定性。在限位凹槽中安置弹簧机构后,底座相对应的位置上也安置弹簧机构,将小车上的伸入孔伸到弹簧中,对弹簧进行不同程度的压缩,然后松开小车,分别记录小车的速度,从而测得力与加速度的关系。

在进行斜坡上物体的受力分析实验时,首先将活动板方倾斜,活动板通过支撑机构里的支撑杆进行固定,从而得到倾斜的平面。通过分析活动板上的物体即为对斜坡上物体的受力分析。


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