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      一種教學用實驗裝置的制造方法

      文檔序號:10442322閱讀:362來源:國知局
      一種教學用實驗裝置的制造方法
      【技術領域】
      [0001]本實用新型涉及物理教學教具領域,特別是一種精度更高、適用范圍更廣的教學用實驗裝置。
      【背景技術】
      [0002]勻加速直線運動是高中物理實驗課中最先接觸到的,通過測量質點位移,結合電火花打點計時器打點頻率,計算質點速度、加速度,但是現(xiàn)有技術中該實驗是用重物通過滑輪牽引小車在桌面上做勻加速直線運動,因此這個實驗對小車的行駛工況要求非常高,如果小車行駛桌面粗糙度變化大,小車受到的阻力變化就會非常大,這樣得出的速度、加速度結果就會比較亂,很難有規(guī)律可循,而且由重物牽引小車,重物和小車之間的連接線受到的摩擦阻力變化也非常大,也會影響實驗結果所述。
      【實用新型內容】
      [0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種測量結果精度更高、適用范圍更廣的用于教學用實驗裝置,降低桌面粗糙度變化、重物與小車之間連線受到的摩擦阻力等的變化對小車加速度的影響,而且本實驗器材可適用于各種勻變速直線運動,同時本實驗器材可大幅降低對專用實驗臺的依賴。
      [0004]本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下:一種用于教學用實驗裝置,包括直線型的導軌、滑塊、上端部、下端部、電火花打點計時器和支架,所述導軌兩端分別固定連接上端部和下端部,所述導軌橫截面為“工”字形,所述滑塊底部設置有與導軌相對應的通槽,所述通槽兩側面各設置有兩個滾輪,所述滾輪圓周面與導軌側面凹槽的頂面、底面相切,所述滑塊通過通槽和滾輪被限制為僅能延導軌做直線運動,所述上端部和下端部將滑塊封擋在導軌上,所述上端部頂面固定連接有電火花打點計時器,所述上端部與支架通過轉軸鉸接,所述轉軸垂直于導軌側面且位于水平面上,所述轉軸設置有鎖緊裝置,可將上端部與支架鎖在轉軸上,防止上端部與支架繞轉軸旋轉,所述支架設置有鎖緊裝置,可將支架鎖緊在桌邊上。
      [0005]本實用新型的有益效果是:在轉軸和鎖緊裝置作用下,導軌可固定在任意角度,滑塊依靠自身重力在導軌方向上的分力完成勻變速直線運動,避免了其他可變因素對滑塊加速度的影響,使測量結果更精確,而且通過調整導軌角度,可以測量勻速直線運動、勻加速直線運動和勻減速直線運動,加速度取值范圍為_g到+g,g為重力加速度,另外支架的鎖緊裝置降低了本實驗裝置對專用實驗臺的要求,可適用于任何桌面。
      [0006]在上述技術方案的基礎上,本實用新型還可以做如下改進。
      [0007]進一步,所述轉軸的鎖緊裝置包含轉軸末端設置的螺紋及與螺紋配合的第一蝶形螺母,將導軌轉動到合適角度后,擰緊第一蝶形螺母,使上端部與支架靠摩擦阻力鎖死,而且蝶形螺母手動擰緊更方便,不用借助工具即可操作。
      [0008]進一步,所述下端部與導軌的結合面固定連接有彈簧的一端,所述彈簧的另一端為對應滑塊的自由端,所述彈簧的軸線與滑塊的運動方向平行,所述彈簧能夠起到使滑塊減速的作用,防止滑塊直接撞擊到結合面,致使滑塊和結合面受損,所述彈簧能更好的保護該實驗裝置。
      [0009]進一步,所述支架的鎖緊裝置包括第一壓板、第二壓板、螺栓和第二蝶形螺母,所述第一壓板和第二壓板均為長方形板,所述第一壓板固定連接到支架上,所述第二壓板通過螺栓、第二蝶形螺母連接到第一壓板上,所述螺栓和第二蝶形螺母的連接副數(shù)量為兩對,使用時,第一壓板放置于桌邊頂面,第二壓板放置于第一壓板對應的桌邊底面,擰緊第二蝶形螺母,可將支架固定于桌邊上,兩對螺栓和第二蝶形螺母的連接副可有效保證第一壓板和第二壓板不會發(fā)生轉動,大幅提高支架鎖緊裝置的可靠性。
      [0010]進一步,所述上端部朝向支架的側壁上設置有圓盤刻度,所述圓盤刻度的圓心位于轉軸軸線上,所述支架表面上設置有指示線,所述指示線穿過轉軸軸線且指示線方向垂直于第一壓板,所述支架覆蓋圓盤刻度的區(qū)域設置觀察窗或者采用透明材料,通過上述裝置可以方便的觀察到導軌轉動的角度,第一壓板調整為水平后,可方便讀取導軌與豎直方向的夾角,進而也可方便的計算重力加速度延導軌方向的分加速度,用于驗證實驗得出的加速度的誤差。
      【附圖說明】
      [0011]圖1為本實用新型的主視圖;
      [0012]圖2為本實用新型的右視圖;
      [0013]圖3為圖1中的A-A面剖視圖;
      [0014]圖4為圖1中的B處局部視圖;
      [0015]圖5為滑塊示意圖。
      [0016]附圖中,各標號所代表的部件列表如下:
      [0017]1、導軌,2、滑塊,201,滾輪,202、通槽,3、電火花打點計時器,4、上端部,5、下端部,
      6、彈簧,7、支架,8、轉軸,9、螺栓,10、第二壓板,11、第二蝶形螺母,12、刻度,13、指示線,14、第一壓板,15、第一蝶形螺母。
      【具體實施方式】
      [0018]以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述,所舉實例只用于解釋本實用新型,并非用于限定本實用新型的范圍。
      [0019]如圖所示,本實用新型所述的用于教學用實驗裝置,包括直線型的導軌1、滑塊2、上端部4、下端部5、電火花打點計時器3和支架7,所述導軌I兩端分別固定連接上端部4和下端部5,所述導軌I橫截面為“工”字形,所述滑塊2底部設置有與導軌I相對應的通槽202,所述通槽202兩側面各設置有兩個滾輪201,所述滾輪201圓周面與導軌I側面凹槽的頂面、底面相切,所述滑塊2通過通槽202和滾輪201被限制為僅能延導軌I做直線運動,所述上端部4和下端部5將滑塊2封擋在導軌I上,所述上端部4頂面固定連接有電火花打點計時器3,所述上端部4與支架7通過轉軸8鉸接,所述轉軸8垂直于導軌I側面且位于水平面上,所述轉軸8設置有鎖緊裝置,可將上端部4與支架7鎖在轉軸8上,防止上端部4與支架7繞轉軸8旋轉,所述支架7設置有鎖緊裝置,可將支架7鎖緊在桌邊上,所述轉軸8的鎖緊裝置包含轉軸8末端設置的螺紋及與螺紋配合的第一蝶形螺母15,將導軌I轉動到合適角度后,擰緊第一蝶形螺母15,使上端部4與支架7靠摩擦阻力鎖死,所述下端部5與導軌I的結合面固定連接有彈簧6的一端,所述彈簧6的另一端為對應滑塊2的自由端,所述彈簧6的軸線與滑塊2的運動方向平行,所述支架7的鎖緊裝置包括第一壓板14、第二壓板10、螺栓9和第二蝶形螺母11,所述第一壓板14和第二壓板10均為長方形板,所述第一壓板14固定連接到支架7上,所述第二壓板10通過螺栓9、第二蝶形螺母11連接到第一壓板14上,所述螺栓9和第二蝶形螺母11的連接副數(shù)量為兩對,所述上端部4朝向支架7的側壁上設置有圓盤刻度12,所述圓盤刻度12的圓心位于轉軸8軸線上,所述支架7表面上設置有指示線13,所述指示線13穿過轉軸8軸線且指示線13方向垂直于第一壓板14,所述支架7覆蓋圓盤刻度12的區(qū)域設置有觀察窗或者采用透明材料。
      [0020]實驗開始時,將實驗裝置的第一壓板14放置于桌邊頂面,第二壓板10放置于第一壓板14對應的桌邊底面,將螺栓9放置到第一壓板14和第二壓板10對應的連接孔中,然后調整第一壓板14的水平度,調整好第一壓板14的水平度以后,擰緊第二蝶形螺母11,可將支架7固定于桌邊上,進而固定住實驗裝置,然后調整導軌I角度,導軌I角度調整到位后,擰緊第一蝶形螺母15,然后將做實驗用的紙帶固定連接到滑塊2朝向上端部4的側壁上,且將紙帶穿過電火花打點計時器3,啟動電火花打點計時器3,松開滑塊2或者給予滑塊2初速度,實驗結束后測量紙帶上的點位置計算加速度,同時跟重力加速度延導軌方向的分加速度進行對比,總結規(guī)律。
      [0021]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
      【主權項】
      1.一種教學用實驗裝置,其特征在于,包括直線型的導軌(I)、滑塊(2)、上端部(4)、下端部(5)、電火花打點計時器(3)和支架(7),所述導軌(I)兩端分別固定連接上端部(4)和下端部(5),所述導軌(I)橫截面為“工”字形,所述滑塊(2)底部設置有與導軌(I)相對應的通槽(202),所述通槽(202)兩側面各設置有兩個滾輪(201),所述滾輪(201)圓周面與導軌(I)側面凹槽的頂面、底面相切,所述滑塊(2)通過通槽(202)和滾輪(201)被限制為僅能延導軌(I)做直線運動,所述上端部(4)和下端部(5)將滑塊(2)封擋在導軌(I)上,所述上端部(4)頂面固定連接有電火花打點計時器(3),所述上端部(4)與支架(7)通過轉軸(8)鉸接,所述轉軸(8)垂直于導軌(I)且位于水平面上,所述轉軸(8)設置有鎖緊裝置,可將上端部(4)與支架(7)鎖緊在轉軸(8)上,所述支架(7)設置有鎖緊裝置,可將支架(7)鎖緊在桌邊上。2.根據(jù)權利要求1所述的教學用實驗裝置,其特征在于,所述轉軸(8)的鎖緊裝置包括轉軸(8)末端設置的螺紋及與螺紋配合的第一蝶形螺母(15)。3.根據(jù)權利要求1或2所述的教學用實驗裝置,其特征在于,所述支架(7)的鎖緊裝置包括第一壓板(14)、第二壓板(10)、螺栓(9)和第二蝶形螺母(11),所述第一壓板(14)和第二壓板(10)均為長方形板,所述第一壓板(14)固定連接到支架(7)上,所述第二壓板(10)通過螺栓(9)、第二蝶形螺母(11)連接到第一壓板(14)上,所述螺栓(9)和第二蝶形螺母(11)的連接副數(shù)量為兩對。4.根據(jù)權利要求1所述的教學用實驗裝置,其特征在于,所述下端部(5)與導軌(I)的結合面固定連接有彈簧(6)的一端,所述彈簧(6)的另一端為對應滑塊(2)的自由端,所述彈簧(6)的軸線與滑塊(2)的運動方向平行。5.根據(jù)權利要求4所述的教學用實驗裝置,其特征在于,所述上端部(4)朝向支架(7)的側壁上設置有圓盤刻度(12),所述圓盤刻度(12)的圓心位于轉軸(8)軸線上,所述支架(7)表面上設置有指示線(13),所述指示線(13)穿過轉軸(8)軸線且指示線(13)方向垂直于第一壓板(14),所述支架(7)覆蓋圓盤刻度(12)的區(qū)域設置有觀察窗或者采用透明材料。
      【專利摘要】本實用新型涉及一種精度更高、適用范圍更廣的用于教學用實驗裝置,包括導軌、滑塊、上端部、下端部、電火花打點計時器和支架,所述導軌兩端分別固定連接上端部和下端部,所述滑塊被限制為僅能延導軌做直線運動,所述上端部與支架通過轉軸鉸接,所述轉軸設置有鎖緊裝置,可將上端部與支架鎖在轉軸上,所述支架鎖緊在桌邊上。在轉軸和鎖緊裝置作用下,導軌可固定在任意角度,滑塊依靠自身重力在導軌方向上的分力完成勻變速直線運動,避免了其他可變因素對滑塊加速度的影響,使測量結果更精確,而且通過調整導軌角度,可以測量加速度取值范圍為-g到+g的勻變速直線運動的運動數(shù)據(jù),其中g為重力加速度,而且結構簡單,適用應用。
      【IPC分類】G09B23/10
      【公開號】CN205354479
      【申請?zhí)枴緾N201620011424
      【發(fā)明人】周陟泓
      【申請人】周陟泓
      【公開日】2016年6月29日
      【申請日】2016年1月7日
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