本發(fā)明涉及一種教具,尤其涉及一種機械波演示裝置。
背景技術(shù):
機械波的產(chǎn)生、疊加、干涉、衍射。是高中物理的基本知識點。在生產(chǎn)生活中也非常常見,對進一步研究電磁波等具有非常重要的意義?,F(xiàn)行物理教學過程中多采用“發(fā)波水槽”這一教具,但是“發(fā)波水槽”需要用頻閃光源進行配合使用,且只能定性研究。在高考改革背景下,學生如對機械波進行較深入的課題研究時,傳統(tǒng)的“發(fā)波水槽”就顯得“力不從心”了。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明公開了一種機械波演示裝置,用以解決現(xiàn)有技術(shù)中機械波演示裝置通過頻閃方式,演示效果不佳的問題。
本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種機械波演示裝置,其中,包括:發(fā)波裝置、演示槽,演示槽內(nèi)底部自下至上依次設有第一液體層、第二液體層,所述第一液體層與所述第二液體層密度、顏色均不同;發(fā)波裝置固定在演示槽側(cè)壁,發(fā)波裝置具有振子,所述振子的振動范圍上部置于所述第二液體層中,所述振子的振動范圍下部置于所述第一液體層中。
如上所述的機械波演示裝置,其中,所述發(fā)波裝置有多個。
如上所述的機械波演示裝置,其中,所述發(fā)波裝置包括:一固定桿上部一側(cè)安裝有一步進電機,所述步進電機的輸出軸可轉(zhuǎn)動的穿過所述固定桿與一主動輪固定;所述固定桿下部可轉(zhuǎn)動的安裝有一從動輪,所述從動輪、所述主動輪之間通過一同步帶傳動;所述固定桿側(cè)壁還安裝有一滑軌,所述滑軌上滑動安裝有一滑塊,所述滑塊與所述同步帶固定,所述滑塊上安裝有一立桿,所述立桿下端部安裝有振子。
如上所述的機械波演示裝置,其中,所述固定桿中部安裝有一掛鉤,所述發(fā)波裝置通過所述掛鉤固定在所述演示槽側(cè)壁。
如上所述的機械波演示裝置,其中,還包括一控制板,所述控制板上安裝有電池、單片機,所述控制板上安裝有夾片,所述控制板通過夾片安裝在所述演示槽側(cè)壁上;所述控制板與所述發(fā)波裝置通過導線連接。
如上所述的機械波演示裝置,其中,所述第一液體層為染色水層,所述第一液體層為油層。
如上所述的機械波演示裝置,其中,所述發(fā)波裝置上安裝有一數(shù)字屏,所述數(shù)字屏通過所述導線與所述單片機通信。
如上所述的機械波演示裝置,其中,所述單片機采用ARDUINO單片機。
如上所述的機械波演示裝置,其中,所述掛鉤包括固定片,所述固定片上部具有兩U型固定條,所述固定片一側(cè)固定在所述固定桿上,所述固定片另一側(cè)覆蓋有軟性防滑層。
如上所述的機械波演示裝置,其中,所述固定片為一T字形固定片,一張緊彈簧可轉(zhuǎn)動的安裝在所述固定片上,所述張緊彈簧與所述同步帶相抵。
綜上所述,由于采用了上述技術(shù)方案,本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中機械波演示裝置通過頻閃方式,演示效果不佳的問題,通過將振子振動于不同顏色的第一液體層、第二液體層之間,振子振動過程中,雙層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生阻尼明顯放慢波速,且由于色彩不同,能夠通過肉眼觀察到波紋。
附圖說明
圖1是本發(fā)明機械波演示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明機械波演示裝置的發(fā)波裝置的結(jié)構(gòu)后視示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步描述:
圖1是本發(fā)明機械波演示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,圖2是本發(fā)明機械波演示裝置的發(fā)波裝置的結(jié)構(gòu)后視示意圖,請參見圖1、圖2,一種機械波演示裝置,其中,包括:發(fā)波裝置、演示槽1,演示槽1內(nèi)底部自下至上依次設有第一液體層21、第二液體層22,第一液體層21與第二液體層22密度、顏色均不同;發(fā)波裝置固定在演示槽1側(cè)壁,發(fā)波裝置具有振子35,振子35的振動范圍上部置于第二液體層22中,振子35的振動范圍下部置于第一液體層21中。
進一步的,發(fā)波裝置有多個,從而可以多種配合的演示不同的波形。
進一步的,發(fā)波裝置包括:一固定桿31上部一側(cè)安裝有一步進電機6,步進電機6的輸出軸可轉(zhuǎn)動的穿過固定桿31與一主動輪36固定;固定桿31下部可轉(zhuǎn)動的安裝有一從動輪37,從動輪37、主動輪36之間通過一同步帶38傳動;固定桿31側(cè)壁還安裝有一滑軌32,滑軌32上滑動安裝有一滑塊33,滑塊33與同步帶38固定,滑塊33上安裝有一立桿34,立桿34下端部安裝有振子35。
進一步的,固定桿31中部安裝有一掛鉤51,發(fā)波裝置通過掛鉤51固定在演示槽1側(cè)壁。
進一步的,一控制板4,控制板4上安裝有電池42、單片機41,控制板4上安裝有夾片45,控制板4通過夾片45安裝在演示槽1側(cè)壁上;控制板4與發(fā)波裝置通過導線連接。通過單片機41控制步進電機6運轉(zhuǎn)是本領域技術(shù)人員容易實現(xiàn)的。
進一步的,第一液體層21為染色水層,第一液體層21為油層。通過油水雙層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生阻尼明顯放慢波速,再用水溶性顏料將水染色后,無需頻閃光源即可用肉眼直接觀察波動。
進一步的,發(fā)波裝置上安裝有一數(shù)字屏43,數(shù)字屏43通過導線與單片機41通信。
進一步的,固定桿31上還安裝有一橫桿,
進一步的,單片機41采用ARDUINO單片機41。
進一步的,掛鉤51包括固定片,固定片上部具有兩U型固定條,固定片一側(cè)固定在固定桿31上,固定片另一側(cè)覆蓋有軟性防滑層。
進一步的,固定片為一T字形固定片,一張緊彈簧39可轉(zhuǎn)動的安裝在固定片上,張緊彈簧39與同步帶38相抵。