斜面重力分解教學演示器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種中學物理教具，尤其涉及到一種斜面重力分解教學演示器。
【背景技術】
[0002]力的分解是力學中重要的分析手段，對于學生來說，如何有效地掌握力的分解這個知識是很重要的，而斜面重力分解作為力的分解中的入門內容，不僅關系著學生以后的力學學習，也是培養(yǎng)學生利用物理方法思考問題的手段，而現階段的斜面重力分解的內容，往往通過教師在黑板上進行繪圖板書講解，這種方式帶有過多的主觀性，學生也不能夠直觀地了解這個內容。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型的目的就是為了克服上述問題，提供了一種斜面重力分解教學演示器。
[0004]本實用新型的斜面重力分解教學演示器，是由底座、處理器、存儲器、可調斜面、顯示屏、壓力傳感器、拉力傳感器和載重塊構成，底座內部設有處理器和存儲器，且該底座與可調斜面的一端通過轉軸鉸接，轉軸的兩端分別連接有步進電機和角傳感器;可調斜面上安裝有顯示屏和壓力板，壓力板的下方設有壓力傳感器;拉力傳感器固定于可調斜面的另一端、其通過彈力繩與置于壓力板上的載重塊連接;處理器分別與存儲器、步進電機、角傳感器、顯示屏、壓力傳感器和拉力傳感器電路聯接。
[0005]作為本實用新型的進一步改進，步進電機設于轉軸的一端、其輸出軸與轉軸傳動連接，角傳感器設于轉軸的另一端、其隨動軸與轉軸傳動連接。
[0006]作為本實用新型的進一步改進，可調斜面上于壓力板兩側設有一對擋板。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，底座上安裝有電子水平儀，該電子水平儀與處理器電路聯接。
[0008]作為本實用新型的進一步改進，載重塊內放置有一塊以上的砝碼。
[0009]本實用新型的斜面重力分解教學演示器，結構簡單，原理直觀，能夠對于不同角度的斜面進行分析，能夠讓學生更加直觀、有效地了解和掌握力的分解原理，有利于對于力學的后續(xù)學習。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的斜面重力分解教學演示器的結構圖；
[0011 ]圖2為本實用新型的斜面重力分解教學演示器的模塊圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本實用新型的斜面重力分解教學演示器，作進一步說明:
[0013]本實用新型的斜面重力分解教學演示器，是由底座1、處理器2、存儲器3、可調斜面4、顯示屏5、壓力傳感器6、拉力傳感器7和載重塊8構成。
[0014]其中，底座I內部設有處理器2和存儲器3，底座I上安裝有電子水平儀14。該底座I與可調斜面4的一端通過轉軸鉸接，轉軸的兩端分別連接有步進電機9和角傳感器10，步進電機9設于轉軸的一端、其輸出軸與轉軸傳動連接，角傳感器10設于轉軸的另一端、其隨動軸與轉軸傳動連接。
[0015]在可調斜面4上安裝有顯示屏5和壓力板11，顯示屏5為觸控顯示屏，壓力板11的下方設有壓力傳感器6，壓力板11兩側設有一對擋板13。拉力傳感器7固定于可調斜面4的非鉸接的一端，其通過彈力繩12與置于壓力板11上的載重塊8連接，載重塊8內可以放置有一塊以上的砝碼15。
[0016]處理器2分別與存儲器3、步進電機9、角傳感器10、顯示屏5、壓力傳感器6、拉力傳感器7和電子水平儀電路聯接。
[0017]本實用新型的斜面重力分解教學演示器，其具體使用方法如下:
[0018]當可調斜面4處于水平位置時，進行實驗準備，使用彈力繩12連接載重塊8和拉力傳感器7，然后開啟本裝置，電子水平儀14測量本裝置是否處于水平狀態(tài)，并將當前狀態(tài)顯示在顯示屏5上，使用者根據顯示的水平狀態(tài)來調節(jié)本裝置至水平后，開始進行試驗，向載重塊8中加入砝碼15來進行配重，載重塊施加給壓力板11的壓力傳遞給壓力傳感器6，壓力傳感器6測得的此時所受壓力即為載重塊8加砝碼15的總重力，然后控制步進電機9帶動可調斜面4傾斜，角傳感器10實時測量可調斜面4的傾斜角度，根據實驗要求可以設定多個傾斜角度，在達到一個傾斜角度后，載重塊8和砝碼15靜止在可調斜面4上，此時由于彈力繩12的拉力作用，載重塊8和砝碼15在可調斜面4上處于平衡狀態(tài)，在忽略摩擦力的條件下，其所受到的拉力值等于總重力沿可調斜面4方向的分解力值，其可以由拉力傳感器7測得并顯示在顯示屏5上，而此時壓力傳感器6受到的壓力值等于總重力垂直于可調斜面4的分解力值，此值也會顯示在顯示屏5上，操作者可以根據測得值來驗證斜面上重力分解的原理，在生產本裝置時，可以根據壓力板11的摩擦系數來對實驗過程中的數值進行補償。
【主權項】
1.斜面重力分解教學演示器，是由底座(I)、處理器(2)、存儲器(3)、可調斜面(4)、顯示屏(5)、壓力傳感器(6)、拉力傳感器(7)和載重塊(8)構成，其特征在于底座(I)內部設有處理器(2)和存儲器(3)，且該底座(I)與可調斜面(4)的一端通過轉軸鉸接，轉軸的兩端分別連接有步進電機(9)和角傳感器(10);可調斜面(4)上安裝有顯示屏(5)和壓力板(11)，壓力板(11)的下方設有壓力傳感器(6);拉力傳感器(7)固定于可調斜面(4)的另一端、其通過彈力繩(12)與置于壓力板(11)上的載重塊(8)連接；處理器(2)分別與存儲器(3)、步進電機(9)、角傳感器(10)、顯示屏(5)、壓力傳感器(6)和拉力傳感器(7)電路聯接。2.根據權利要求1所述的斜面重力分解教學演示器，其特征在于步進電機(9)設于轉軸的一端、其輸出軸與轉軸傳動連接，角傳感器(10)設于轉軸的另一端、其隨動軸與轉軸傳動連接。3.根據權利要求1所述的斜面重力分解教學演示器，其特征在于可調斜面(4)上于壓力板(11)兩側設有一對擋板(13)。4.根據權利要求1所述的斜面重力分解教學演示器，其特征在于底座(I)上安裝有電子水平儀(14)，該電子水平儀(14)與處理器(2)電路聯接。5.根據權利要求1所述的斜面重力分解教學演示器，其特征在于載重塊(8)內放置有一塊以上的砝碼(15)。
【專利摘要】本實用新型的斜面重力分解教學演示器涉及一種中學物理教具，是由底座、處理器、存儲器、可調斜面、顯示屏、壓力傳感器、拉力傳感器和載重塊構成，底座內部設有處理器和存儲器，且該底座與可調斜面的一端通過轉軸鉸接，轉軸的兩端分別連接有步進電機和角傳感器；可調斜面上安裝有顯示屏和壓力板，壓力板的下方設有壓力傳感器；拉力傳感器固定于可調斜面的另一端、其通過彈力繩與置于壓力板上的載重塊連接；處理器分別與存儲器、步進電機、角傳感器、顯示屏、壓力傳感器和拉力傳感器電路聯接。本實用新型結構簡單，原理直觀，能夠對于不同角度的斜面進行分析，能夠讓學生更加直觀、有效地了解和掌握力的分解原理，有利于對于力學的后續(xù)學習。
【IPC分類】G09B23/08
【公開號】CN205281913
【申請?zhí)枴緾N201620047841
【發(fā)明人】段佳彤
【申請人】段佳彤
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年1月19日