一種基于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振動(dòng)圖象演示儀的制作方法
【專利摘要】一種基于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振動(dòng)圖象演示儀，屬于物理實(shí)驗(yàn)儀器，包括透明箱、電動(dòng)六棱柱反光鏡、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、小鏡片、小型可調(diào)變壓器、煙霧器、激光筆、屏幕等。小型可調(diào)變壓器可將50Hz、220V的市電降壓到0?6V的低壓交流電并輸給電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，從而使貼有小鏡片的振片快速振動(dòng)。同時(shí)，激光筆發(fā)出的激光經(jīng)過小鏡片和電動(dòng)六棱柱反光鏡的兩次反射后射到屏幕上，其光跡可以通過煙霧器產(chǎn)生的煙霧顯現(xiàn)出來。當(dāng)電動(dòng)六棱柱反光鏡轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于視覺暫留原理，從而在屏幕上快速顯現(xiàn)一條正弦曲線的振動(dòng)圖象光跡?？梢姡摪l(fā)明不僅可以觀察電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器振片的振動(dòng)情況，而且還可以演示振片的振動(dòng)圖象，體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)儀器的科學(xué)性、教學(xué)性及趣味性。
【專利說明】
一種基于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振動(dòng)圖象演示儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明公開了一種基于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振動(dòng)圖象演示儀，屬于物理實(shí)驗(yàn)儀器。
【背景技術(shù)】
[0002]在高中物理教學(xué)中，“電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”作為一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，一般只用來在紙帶上打點(diǎn)并研究紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，而對(duì)于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器自身的振片在振動(dòng)過程中，其振動(dòng)圖象是否是一條正弦曲線，尚未有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。那么能否利用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振片來演示振動(dòng)圖象的實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]—種基于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振動(dòng)圖象演示儀，包括透明箱、電動(dòng)六棱柱反光鏡、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、小鏡片、小型可調(diào)變壓器、煙霧器、激光筆、屏幕等，其特征是:透明箱內(nèi)固定有電動(dòng)六棱柱反光鏡、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、煙霧器、激光筆及屏幕等；小型可調(diào)變壓器可將50Hz、220V的市電降壓到0-6V之間，通過電壓調(diào)節(jié)旋鈕可以選擇輸出電壓值，再通過輸出接線給電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電；電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振片上貼有小鏡片，小鏡片可隨振片一起振動(dòng);激光筆可自由調(diào)整其角度，讓其發(fā)出的激光可射到小鏡片并被反射到電動(dòng)六棱柱反光鏡上，并被再次反射到屏幕上;煙霧器內(nèi)裝有少量煙餅，點(diǎn)燃后可以產(chǎn)生煙霧，可以顯現(xiàn)激光的光跡；電動(dòng)六棱柱反光鏡由六棱柱反光鏡、電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)電源及電源開關(guān)等構(gòu)成，打開電源開關(guān)能使六棱柱反光鏡隨電動(dòng)機(jī)一起轉(zhuǎn)動(dòng)；屏幕采用半透明塑料片，貼在透明箱內(nèi)壁，上面標(biāo)有坐標(biāo)及刻度。
[0004]本發(fā)明的原理說明如下:小型可調(diào)變壓器可將50Hz、220V的市電降壓到0-6V的低壓交流電并輸給電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的線圈通電后產(chǎn)生磁場并使振片磁化，貼有小鏡片的振片在永磁鐵的作用下會(huì)快速振動(dòng)。同時(shí)，激光筆發(fā)出的激光經(jīng)過小鏡片和電動(dòng)六棱柱反光鏡的兩次反射后射到屏幕上，其光跡可以通過煙霧器產(chǎn)生的煙霧顯現(xiàn)出來。當(dāng)電動(dòng)六棱柱反光鏡轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于視覺暫留原理，從而在屏幕上快速顯現(xiàn)一條正弦曲線的振動(dòng)圖象光跡。
[0005]在實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)要求安裝好各器件，點(diǎn)燃煙霧器中的煙餅發(fā)出少量煙霧并擴(kuò)散到整個(gè)透明箱，打開激光筆及小型可調(diào)變壓器的電源，通過電壓調(diào)節(jié)旋鈕將電壓調(diào)為3V或4V，使電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器上的振片和小鏡片有明顯振動(dòng)但不能碰觸電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器本體。同時(shí)，激光筆射出的激光射到振動(dòng)的小鏡片后發(fā)生反射，其反射光線會(huì)上下擺動(dòng)，從而在煙霧器產(chǎn)生的煙霧中顯現(xiàn)出一個(gè)“三角形亮區(qū)”的光跡；同時(shí)，從小鏡片反射過來的光線被電動(dòng)六棱柱反光鏡再次反射到屏幕上，又會(huì)顯現(xiàn)出一個(gè)“四邊形亮區(qū)”光跡。當(dāng)六棱柱反光鏡未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)在屏幕上留下一段“亮條”光跡。當(dāng)打開電動(dòng)機(jī)電源開關(guān)使六棱柱反光鏡隨電動(dòng)機(jī)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，由于視覺暫留原理，從而在屏幕上快速顯現(xiàn)一條正弦曲線的振動(dòng)圖象光跡。
【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0007]圖2是圖1中部分器件的接線圖；
[0008]圖3是圖1中部分器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0009]圖4是電動(dòng)六棱柱反光鏡未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)屏幕上的效果圖；
[0010]圖5是電動(dòng)六棱柱反光鏡轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)屏幕上的效果圖。
[0011 ]圖中:1.透明箱；2.電動(dòng)六棱柱反光鏡，具體涉及2a.六棱柱反光鏡、2b.電動(dòng)機(jī)、2c.電動(dòng)機(jī)電源及2d.電源開關(guān);3.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，具體涉及3a.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器本體、3b.振片、3c.線圈、3d.永磁鐵及3e.接口；4.小鏡片;5.小型可調(diào)變壓器，具體涉及5a.電壓調(diào)節(jié)旋鈕、5b.輸入接線、5c.輸出接線及5d.初級(jí)線圈及5e.次級(jí)線圈；6.煙霧器，具體涉及6a.煙餅和6b.煙霧；7.激光筆;8.屏幕;9.光跡，具體涉及9a.入射光線光跡、9b.“三角形亮區(qū)”光跡、9c.“四邊形亮區(qū)”光跡、9d.“亮條”光跡、9e.“正弦曲線”光跡。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0013]結(jié)合圖1和圖2，一種基于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振動(dòng)圖象演示儀，包括透明箱(I)、電動(dòng)六棱柱反光鏡(2)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及振片(3)、小鏡片(4)、小型可調(diào)變壓器(5)、煙霧器
(6)、激光筆(7)、屏幕(8)等，其特征是:透明箱(I)內(nèi)固定有電動(dòng)六棱柱反光鏡(2)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(3)、煙霧器(6)、激光筆(7)及屏幕(8)等;小型可調(diào)變壓器(5)可將50Hz、220V的市電降壓到0-6V之間，通過電壓調(diào)節(jié)旋鈕(5a)可以選擇輸出電壓值，再通過輸出接線(5d)給電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(3)供電；電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振片(3b)上貼有小鏡片(4)，小鏡片(4)可隨振片(3b)—起振動(dòng);激光筆(7)可自由調(diào)整其角度，讓其發(fā)出的激光(9a)可射到小鏡片(4)并被反射到電動(dòng)六棱柱反光鏡(2)上，并被再次反射到屏幕(8)上；煙霧器(6)內(nèi)裝有少量煙餅，點(diǎn)燃后可以產(chǎn)生煙霧(6b)，可以顯現(xiàn)激光的光跡(9);電動(dòng)六棱柱反光鏡(2)由六棱柱反光鏡(2a)、電動(dòng)機(jī)(2b)、電動(dòng)機(jī)電源(2c)及電源開關(guān)(2d)等構(gòu)成，打開電源開關(guān)(2d)能使六棱柱反光鏡(2a)隨電動(dòng)機(jī)(2b)—起轉(zhuǎn)動(dòng);屏幕(8)采用半透明塑料片，貼在透明箱(I)內(nèi)壁，上面標(biāo)有坐標(biāo)及刻度。
[0014]結(jié)合圖1和圖3，本發(fā)明的原理說明如下:小型可調(diào)變壓器(5)可將50Hz、220V的市電降壓到0-6V的低壓交流電并輸出給電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(3)，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的線圈通電后產(chǎn)生磁場并使振片(3b)磁化，貼有小鏡片(4)的振片(3b)在永磁鐵的作用下會(huì)快速振動(dòng)。同時(shí)，激光筆(7)發(fā)出的激光經(jīng)過小鏡片(4)和電動(dòng)六棱柱反光鏡(2)兩次反射后射到屏幕(8)上，其光跡(9)可以通過煙霧器(6)產(chǎn)生的煙霧(6b)顯現(xiàn)出來。當(dāng)電動(dòng)六棱柱反光鏡(2)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于視覺暫留原理，從而在屏幕(8)上快速顯現(xiàn)一條正弦曲線的振動(dòng)圖象光跡(9d)。
[0015]結(jié)合圖1和圖2，在實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)要求安裝好各器件，點(diǎn)燃煙霧器(6)中的煙餅發(fā)出少量煙霧(6b)并擴(kuò)散到整個(gè)透明箱(I)，打開激光筆(7)及小型可調(diào)變壓器(5)的電源，通過電壓調(diào)節(jié)旋鈕(5a)將電壓調(diào)為3V或4V，使電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器上的振片(3b)和小鏡片(4)有明顯振動(dòng)但不能碰觸電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器本體(3a)。
[0016]同時(shí)，激光筆(7)射出的激光(9a)射到振動(dòng)的小鏡片(4)后發(fā)生反射，其反射光線會(huì)上下擺動(dòng)，從而在煙霧器產(chǎn)生的煙霧(6b)中顯現(xiàn)出一個(gè)“三角形亮區(qū)”(9b)的光跡；同時(shí)，從小鏡片(4)反射過來的光線被電動(dòng)六棱柱反光鏡(2)再次反射到屏幕(8)上，又會(huì)顯現(xiàn)出一個(gè)“四邊形亮區(qū)”光跡(9c)。
[0017]當(dāng)六棱柱反光鏡(2a)未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)在屏幕(9)上留下一段“亮條”光跡(9d)，具體效果見圖4。當(dāng)打開電動(dòng)機(jī)電源開關(guān)(2d)使六棱柱反光鏡(2a)隨電動(dòng)機(jī)(2b)—起轉(zhuǎn)動(dòng)，由于視覺暫留原理，從而在屏幕(9)上快速顯現(xiàn)一條正弦曲線的振動(dòng)圖象光跡(9e)，具體效果見圖5。
[0018]可見，該發(fā)明作為一種物理實(shí)驗(yàn)儀器，不僅可以用來觀察電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器振片的振動(dòng)情況，而且還可以演示振片的振動(dòng)圖象，體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)儀器的科學(xué)性、教學(xué)性及趣味性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振動(dòng)圖象演示儀，包括透明箱(I)、電動(dòng)六棱柱反光鏡(2)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及振片(3)、小鏡片(4)、小型可調(diào)變壓器(5)、煙霧器(6)、激光筆(7)、屏幕(8)等，其特征是:透明箱(I)內(nèi)固定有電動(dòng)六棱柱反光鏡(2)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(3)、煙霧器(6)、激光筆(7)及屏幕(8)等。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型可調(diào)變壓器(5)，其特征是:小型可調(diào)變壓器(5)可將50Hz、220V的市電降壓到0-6V之間，通過電壓調(diào)節(jié)旋鈕(5a)可以選擇輸出電壓值，再通過輸出接線(5d)給電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(3)供電。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(3)，其特征是:電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振片(3b)上貼有小鏡片(4)，小鏡片(4)可隨振片(3b)—起振動(dòng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光筆(7)，其特征是:激光筆(7)可自由調(diào)整其角度，讓其發(fā)出的激光(9a)可射到小鏡片(4)并被反射到電動(dòng)六棱柱反光鏡(2)上，并被再次反射到屏幕(8)上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙霧器(6)，其特征是:煙霧器(6)內(nèi)裝有少量煙餅，點(diǎn)燃后可以產(chǎn)生煙霧(6b)，可以顯現(xiàn)激光的光跡(9)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)六棱柱反光鏡(2)，其特征是:電動(dòng)六棱柱反光鏡(2)由六棱柱反光鏡(2a)、電動(dòng)機(jī)(2b)、電動(dòng)機(jī)電源(2c)及電源開關(guān)(2d)等構(gòu)成，打開電源開關(guān)(2d)能使六棱柱反光鏡(2a)隨電動(dòng)機(jī)(2b) —起轉(zhuǎn)動(dòng)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屏幕(8)，其特征是:屏幕(8)采用半透明塑料片，貼在透明箱(I)內(nèi)壁，上面標(biāo)有坐標(biāo)及刻度。
【文檔編號(hào)】G09B23/10GK105825748SQ201610299105
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年4月30日
【發(fā)明人】尤愛惠, 陳顯盈, 徐海曉
【申請(qǐng)人】陳顯盈