牛顿第二定律演示器的制作方法

xiaoxiao2020-6-26  19

专利名称:牛顿第二定律演示器的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种物理实验演示装置,尤其是一种牛顿第二定律演示器。
背景技术
目前,公知的牛顿第二定律演示装置均在力学板上进行演示,演示过程中存在摩擦,而且计时、记位比较复杂,且演示过程的运动模式为单向运动。这样就导致如下问题设备比较昂贵、操作过于复杂、演示的误差较大,可视性和准确性差,计时不方便。
发明内容为了克服现有的演示装置中存在的不足,本实用新型提供一种可吸附于黑板上的牛顿第二定律演示器,其操作简单,且调平效果好,消除系统误差的技术手段良好。并且,该演示器在黑板上演示效果好,也可在实验台上演示,具有很强的可视性,便于操作,节约演示时间,效率高。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种牛顿第二定律演示器,其具有两个相互平行的底座(1),底座(1)底部具有强磁吸附器(6);气轨0),其为中空矩形管,截面为正方形,且其上部(21、22)均勻分布有出气小孔(8),其中部具有开孔;进气管(7),耦合气轨⑵中部的开孔;两个第一连接件(15),其将气轨的一底面固定在两个底座(1)上,使得气轨 (2)端部的截面的一条对角线竖直;两个第二连接件(16),位于气轨( 两端,与气轨( 端部截面的竖直对角线相邻,分别固定带有轴承的定滑轮(9),其中,两个第二连接件(16)分别位于与其相连的气轨 (2)端部截面的竖直对角线的内侧和外侧;第一滑块G),与气轨( 耦合,在其靠近气轨O)中部的端部上方固定有第一牵引器(41);第二滑块(5),与气轨( 耦合,在其靠近气轨O)中部的端部上方固定有第二牵引器(51);其中第一牵引器和第二牵引器(51)上端有孔;限位部件(12),设置在气轨⑵两端内侧靠近定滑轮(9)处,具有限位孔;第一牵引器和第二牵引器(51)上的孔分别通过线(10)无接触地通过异侧的限位部件(1 上的限位孔,并绕过异侧的定滑轮(9),在线(10)的另一端连接有砝码 (11),其中,第一牵引器(41)和第二牵引器(51)上的孔和各自异侧的定滑轮(9)之间的线与气轨O)的长边缘线平行无接触;以及背景尺(3),连接于底座(1)之间,位于气轨O)的上后部并与气轨O)的场边缘线平行,用于记录第一滑块(4)和第二滑块( 相撞时的位置。[0017]本实用新型的技术方案的有益效果是,其操作简单,调平效果好,消除系统误差的方法好,在黑板上演示效果好,也可在实验台上演示,可视性强,便于操作,节约演示时间, 效率高。
以下结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作出进一步说明。


图1是本实用新型的整体结构的正视图;图2是
图1的左视图(未示出保护板14);图3是
图1的右视图(未示出保护板14);图4分别示出了
图1中第一滑块4和第一牵引器41的右视图、以及
图1中第二滑块5和第二牵引器51的右视图。附图标记如下1.底座,2.气轨,3.背景尺,4.第一滑块,5.第二滑块,6.强磁吸附器,7.进气管, 8.出气小孔,9.带有轴承的定滑轮,10.线,11.砝码,12.限位部件,14.保护板,41.第一牵引器,51.第二牵引器,15.第一连接件,16.第二连接件,21、22.气轨上部,23.气轨底面。
具体实施方式
参看
图1和2,该牛顿第二定律演示器具有两个相互平行的底座1,底座1底部具有强磁吸附器6;气轨2,其为中空矩形管,截面为正方形,且其上部21、22均勻分布有出气小孔8, 其中部具有开孔;进气管7,其耦合气轨2中部的开孔;两个第一连接件15,其将气轨的底面23固定在两个底座1上,使得气轨2端部的截面的一条对角线竖直;两个第二连接件16,位于气轨2两端,与气轨2端部截面的竖直对角线相邻,分别固定带有轴承的定滑轮9,其中,两个第二连接件16分别位于与其相连的气轨2端部截面的竖直对角线的内侧和外侧;第一滑块4,与气轨2耦合,在其靠近气轨2中部的端部上方固定有第一牵引器 41 ;第二滑块5,与气轨2耦合,在其靠近气轨2中部的端部上方固定有第二牵引器 51 ;其中第一牵引器41和第二牵引器51上端有孔;限位部件12,设置在气轨2两端内侧靠近定滑轮9处,具有限位孔,该限位孔用于防止线从定滑轮9脱出;第一牵引器41和第二牵引器51上的孔分别通过线10无接触地通过异侧的限位部件12上的限位孔,并绕过异侧的定滑轮9,在线10的另一端连接有砝码11,其中,第一牵引器41和第二牵引器51上的孔和各自异侧的定滑轮9之间的线与气轨2的长边缘线平行无接触;以及背景尺3,连接于底座1之间,位于气轨2的上后部并与气轨2的长边缘线平行,用于记录第一滑块4和第二滑块5相撞时的位置。参看图2和图3,可知
图1中左侧对应的第二连接件16位于连接的气轨端部截面的竖直对角线的外侧,而
图1中右侧对应的第二连接件位于连接的气轨端部截面的竖直对角线的内侧;参看图4,
图1中左侧的第一滑块4上的第一牵引器41位于其外侧,而第二滑块5上的第二牵引器51位于其内。最终使得第一牵引器41和第二牵引器51上的孔分别与定滑轮9之间的线与气轨2的长边缘线平行,从而保证演示的良好效果。同理,
图1中左侧的第二连接件16也可位于连接的气轨端部截面的竖直对角线的内侧,此时
图1右侧的第二连接件位于连接的气轨端部截面的竖直对角线的外侧;而
图1左侧的第一滑块4上的第一牵引器41位于其内侧,而第二滑块5上的第二牵引器51位于其外侧,只要最终使得第一牵引器41和第二牵引器51上的孔分别与定滑轮9之间的线与气轨2的长边缘线平行,同样可以保证演示的良好效果。优选地,底座1为矩形管,例如方管,这样可以使得该牛顿第二定律演示器既可以吸附在黑板上,也可以放置在实验台上进行演示。第一滑块4和第二滑块5的质量可以相同,也可以设置为二者中一个滑块为另一滑块的2倍或者3倍,从而达到不同的演示效果。优选地,在底座1靠近定滑轮9的端部安装有保护片14,以防止定滑轮9损坏。优选地,其中底座1、气轨2、背景尺3以及第一滑块4和第二滑块5均为铝质材料。优选地,在第一滑块41上紧邻第一牵引器41的位置或者第二滑块51上紧邻第二牵引器51的位置连接喷射记位器13,用于在第一滑块4和第二滑块5相撞时在背景尺3上喷射位置标记,从而可以直观的看到滑块相撞的真实位置。在黑板上的演示过程中,通过底座1上的强磁吸附器6调整其在黑板上的位置并固定,可以使得气轨保持水平。使用时,将第一滑块4和第二滑块5分别设置于气轨2的两端,通过进气管7进入气轨2的空气经过出气小孔8流出,使第一滑块4和第二滑块5保持悬浮,从而第一滑块4和第二滑块5分别在砝码11的作用下相向滑动,并在某一位置处相撞。滑块的质量不同,相撞的位置不同,此时在背景尺上记录下该位置,可帮助学生更加深入的了解牛顿第二定律。
权利要求1.一种牛顿第二定律演示器,其具有两个相互平行的底座(1),底座(1)底部具有强磁吸附器(6); 气轨0),其为中空矩形管,截面为正方形,且其上部(21、2幻均勻分布有出气孔(8), 其中部具有开孔;进气管(7),耦合气轨O)中部的开孔;两个第一连接件(15),其将气轨的一底面固定在两个底座(1)上,使得气轨(2) 端部的截面的一条对角线竖直;两个第二连接件(16),位于气轨( 两端,与气轨( 端部截面的竖直对角线相邻,分别固定带有轴承的定滑轮(9),其中,两个第二连接件(16)分别位于与其相连的气轨(2)端部截面的竖直对角线的内侧和外侧;第一滑块G),与气轨( 耦合,在其靠近气轨O)中部的端部上方固定有第一牵引器 (41);第二滑块(5),与气轨( 耦合,在其靠近气轨O)中部的端部上方固定有第二牵引器 (51);其中第一牵引器Gl)和第二牵引器(51)上端有孔; 限位部件(12),设置在气轨⑵两端内侧靠近定滑轮(9)处,具有限位孔; 第一牵引器Gl)和第二牵引器(51)上的孔分别通过线(10)无接触地通过异侧的限位部件(1 上的限位孔,并绕过异侧的定滑轮(9),在线(10)的另一端连接有砝码(11), 其中,第一牵引器Gl)和第二牵引器(51)上的孔和各自异侧的定滑轮(9)之间的线与气轨O)的长边缘线平行无接触;以及背景尺(3),连接于底座(1)之间,位于气轨O)的上后部并与气轨O)的长边缘线平行,用于记录第一滑块(4)和第二滑块( 相撞时的位置。
2.如权利要求1所述的牛顿第二定律演示器,其中底座(1)为矩形管,这样该牛顿第二定律演示器既可吸附于黑板上,也可放置在实验台上。
3.如权利要求1所述的牛顿第二定律演示器,其中,第一滑块(4)和第二滑块(5)的质量相同。
4.如权利要求1所述的牛顿第二定律演示器,其中,第一滑块(4)和第二滑块(5)的质量关系为其中一个滑块为另一滑块的2倍或者3倍。
5.如权利要求1的牛顿第二定律演示器,在底座(1)靠近定滑轮(9)的端部安装有保护片(14),以防止定滑轮(9)损坏。
6.如权利要求1-5任一项所述的牛顿第二定律演示器,其中底座(1)、气轨O)、背景尺 (3)以及第一滑块(4)和第二滑块( 均为铝质材料。
7.如权利要求1-5任一项所述的牛顿第二定律演示器,在第一牵引器或第二牵引器(51)位置处设置喷射记位器,用于在第一滑块(4)和第二滑块( 相撞时在背景尺(3) 上喷射位置标记。
专利摘要一种既可吸附于黑板又可放置在实验台上的牛顿第二定律演示器。第一滑块(4)和第二滑块(5)分别由第一牵引器(41)和第二牵引器(51)牵引,其上的孔分别通过线(10)无接触地通过异侧的限位部件(12)上的限位孔,并绕过异侧的定滑轮(9),线(10)的另一一端连接有砝码(11)。第一牵引器(41)和第二牵引器(51)上的孔和各自异侧的定滑轮(9)之间的线与气轨(2)的长边缘线平行无接触;背景尺(3)用于记录第一滑块(4)和第二滑块(5)相撞时的位置。本实用新型操作简单,调平效果好,消除系统误差的方法好,其在黑板上演示效果好,可视性强,便于操作,节约演示时间,效率高。
文档编号G09B23/10GK202150207SQ20112028428
公开日2012年2月22日 申请日期2011年8月8日 优先权日2011年8月8日
发明者翟英利 申请人:翟英利

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