角速度矢量合成演示儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及教學(xué)用具技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種角速度矢量合成演示儀。
【背景技術(shù)】
[0002]角速度矢量是物理學(xué)中一個(gè)難點(diǎn)，一剛體參與兩個(gè)不同方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度矢量是Q1，另一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度矢量是ω2，則剛體的合成轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度矢量ω等于兩個(gè)角速度矢量ω#Ρ ω 2的矢量和，它遵守平行四邊形法則?，F(xiàn)有儀器中缺少一種精簡(jiǎn)直觀的演示儀，給教學(xué)實(shí)驗(yàn)帶來了困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，通過角速度矢量合成演示儀，演示角速度物理量是一個(gè)矢量，其合成角速度矢量與二分角速度矢量間遵守矢量合成的平行四邊形法則。
[0004]本發(fā)明公開的一種角速度矢量合成演示儀，包括:底盤和安裝在底盤上的兩根固定支架、所述固定支架上端通過螺釘連接一半圓弧標(biāo)尺，所述半圓弧標(biāo)尺上分布有三個(gè)可移動(dòng)的箭頭；底盤上成三角固定有右手輪、左手輪和輪滑，三者成一平面，其上放置一個(gè)球體，球體表面均勾分布有紅點(diǎn)。
[0005]所述左右手輪分別由一根固定在底盤上的圓桿和套裝在圓桿上可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤組成，所述圓盤在圓桿軸向方向固定。
[0006]所述半圓弧標(biāo)尺可以在兩固定支架間轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0007]所述球體內(nèi)充滿氣體，可靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0008]本發(fā)明公開的所述角速度矢量合成演示儀，結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，通過相互垂直的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，形象生動(dòng)地演示了二個(gè)角速度的合成，富有啟發(fā)性。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明角速度矢量合成演示儀圖2為輪滑的局部示意圖
其中:1為底盤；2為右手輪；3為左手輪；4為球體；5為固定支架；6為半圓弧標(biāo)尺；7為輪滑。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1所示，角速度矢量合成演示儀包括:底盤1，安裝在底盤上的兩根固定支架5，固定支架上端通過螺釘連接一半圓弧標(biāo)尺6，半圓弧標(biāo)尺6上分布有三個(gè)可移動(dòng)的箭頭；底盤上成三角固定有右手輪2、左手輪3和輪滑7，如圖2所示；其中左右手輪分別由一根固定在底盤上的圓桿和套裝在圓桿上可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤組成，該圓盤在圓桿軸向方向固定；左右手輪和輪滑成一平面，其上放置一個(gè)球體4，球體4表面均勻分布有紅點(diǎn)，內(nèi)部充滿氣體。
[0011]其中底盤I的尺寸優(yōu)選為0180 X 10mm。
[0012]轉(zhuǎn)動(dòng)左手輪3，使球體4沿一確定的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，球上的紅點(diǎn)描繪出一簇圓孤線，它們位于與確定的轉(zhuǎn)軸方向相垂直的平面內(nèi)；這些圓孤線轉(zhuǎn)動(dòng)方向按右手螺旋法則旋進(jìn)的方向就是分角速度矢量Q1的方向；轉(zhuǎn)動(dòng)半圓弧標(biāo)尺6并沿半圓弧移動(dòng)箭頭，使其箭頭指示方向。
[0013]按上述操作步驟，搖動(dòng)右手輪2，且移動(dòng)另一箭頭示出角速度矢量02的方向。
[0014]用左右兩手分別同時(shí)搖動(dòng)兩個(gè)手輪，使球體4同時(shí)參與兩個(gè)確定方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，為分角速度矢量沿ω#Ρ ω 2兩個(gè)方向。當(dāng)搖動(dòng)兩個(gè)手輪的轉(zhuǎn)速相同時(shí)，即二分角速度矢量的大小相等時(shí)，則圓點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)所描繪出的一簇圓點(diǎn)位于與兩箭頭所夾角的角平分線相垂直的平面內(nèi)；此時(shí)圓點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)方向按右手法則判斷，旋進(jìn)的方向(分角線的方向)就是合角速度矢量ω的方向，它們滿足平行四邊形運(yùn)算法則=
【主權(quán)項(xiàng)】
1.角速度矢量合成演示儀，其特征在于，包括:底盤和安裝在底盤上的兩根固定支架、所述固定支架上端通過螺釘連接一半圓弧標(biāo)尺，所述半圓弧標(biāo)尺上分布有三個(gè)可移動(dòng)的箭頭；底盤上成三角固定有右手輪、左手輪和輪滑，三者成一平面，其上放置一個(gè)球體，球體表面均勻分布有紅點(diǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的角速度矢量合成演示儀，其特征在于，所述左右手輪分別由一根固定在底盤上的圓桿和套裝在圓桿上可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤組成，所述圓盤在圓桿軸向方向固定。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的角速度矢量合成演示儀，其特征在于，所述半圓弧標(biāo)尺可以在兩固定支架間轉(zhuǎn)動(dòng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的角速度矢量合成演示儀，其特征在于，所述球體內(nèi)充滿氣體，可靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種角速度矢量合成演示儀，演示角速度物理量是一個(gè)矢量，其合成角速度矢量與二分角速度矢量間遵守矢量合成的平行四邊形法則。包括：底盤和安裝在底盤上的兩根固定支架、所述固定支架上端通過螺釘連接一半圓弧標(biāo)尺，所述半圓弧標(biāo)尺上分布有三個(gè)可移動(dòng)的箭頭；底盤上成三角固定有右手輪、左手輪和輪滑，三者成一平面，其上放置一個(gè)球體，球體表面均勻分布有紅點(diǎn)。
【IPC分類】G09B23/10
【公開號(hào)】CN104952314
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510267575
【發(fā)明人】王良偉
【申請(qǐng)人】南京新輝科教儀器有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年5月25日