专利名称：自闪式物体运动显示器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种物理教具。
(2)背景技术在研究物体运动及规律时，为了捕捉在短暂瞬间物体所处的位置及它的运动状态，人们总是采用频闪法来显示和研究物体的运动情况，如高一物理课本中的自由落体、平抛运动及碰撞中的动量守恒实验频闪照片，新编《全日制普通高级中学教科书(必修)》(人民教育出版社)中的扉页图4、图5以及第87页图5，17的闪光照片等等，它是用外部的频闪光源照亮物体，通过漫反射摄录物体的运动情况的，但这种外闪法显示物体的运动情况，存在以下问题1)必须有频闪光源，且光源设备较复杂、昂贵；2)频闪瞬时功率大(才能照亮物体而被摄录)，不宜用人眼观察；3)一般实验在暗室中进行，必须有照相机(带B门)，冲洗照片时间长；4)从照片中不易判断物体的运动方向；5)若用于拍摄加速运动物体，当拍摄速度较大的物体运动时，会有拖影或产生模糊；6)消耗功率大。
(3)发明内容本实用新型的目的在于提供一种采用自闪法，用途多，可作为教学用具的自闪式物体运动显示器。
本实用新型设有壳体、闪光电路与电路板、后盖和被测物体固定件，闪光电路置于电路板上，电路板置于壳体内，壳体的前端设透光孔，后盖与壳体的后端连接，被测物体固定件设于后盖上，此构件可采用强磁体或带螺纹的连接件(例如螺钉等)。
自闪式物体运动显示器采用简单的集成电路，产生25～50Hz的矩形脉冲，(可调整其频率和占空比)驱动发光二极管(LED)发光。当它静止时，是不易看出其闪烁的，但当显示器随着运动物体而运动时，由于人眼的视觉暂留现象，它会在物体运动的轨迹上留下有规律的、断续的亮线，运动速度越大，亮线也越长。根据闪烁的频率和周期，以及亮线的长短，人们可定性地判断物体运动速度的大小。当然，也可以用照相机摄录，进行定量的研究。
本实用新型摈弃了使用外闪法显示物体运动的传统方法，而采用了自闪法，这是所有教科书上没有的，其方法安全、可靠、简单、易行，其构造简单、体积小、重量轻(小于10g)，因占空比一定，故无拖影现象，消耗功率极小；且价格极便宜，还可以开发为学生的学具。用途广泛(主要用于高中及初中物理教学)，例如1)显示物体运动轨迹及运动速度，如匀速运动、加速运动、曲线运动，等等；2)显示简谐振动的运动规律，振子运动的速度大小、方向，如单摆在越过平衡位置时速度最大；3)演示圆周运动中线速度与角速度的关系V＝ωr，r(半径)越大，线速度越大；4)演示机械能守恒在竖直面上的圆周运动，最低点速率最大，最高点最小；5)配合照相机和气垫导轨，研究动量守恒定律等等。还可以应用于数学教学，1)演示摆线的形成；2)将脉冲输出经三极管放大，可并联多个发光二极管，演示旋转体形成。
(4)
图1为本实用新型实施例结构示意图。
图2为闪光电路与电路板结构示意图。
图3为壳体的后视图。
图4为图3的左视图。
图5为被测物体固定件采用强磁体时与后盖的结构示意图。
图6为被测物体固定件采用螺钉时与后盖的结构示意图。
图7为采用555时基电路的闪光电路原理图。
图8为采用专用闪光集成电路的闪光电路原理图。
(5)具体实施方式
如图1，2所示，本实用型由壳体1、闪光电路与电路板2、后盖3和被测物体固定件4等组成。闪光电路置于电路板上，闪光二极管LED置于中间，两侧为“+”极，电路板2置于壳体1内。参见图3，4，壳体为圆环形，前端中心设透光孔11，壳体内壁延设凸棱柱12，以便固定电路板2。参见图5，6，后盖3为圆盘形，与壳体1的后端螺接，被测物体固定件4设于后盖3上，可采用强磁体31或螺钉32，用强磁体吸在铁质运动物体上，或用螺钉固定在运动物体上。在电路板2与后盖3之间置放电池5，电池的“+”极与电路板两侧的“+”极相通，电池的“-”极与电路板底侧的“-”极相通。能产生频闪的电路形式很多，图7，8分别给出采用555时基电路和专用闪光集成电路的闪光电路原理图。IC1为555时基电路，IC2为专用闪光集成电路，电容C1、C2和电阻R1、R2、R3为辅助电路，LED1、LED2为闪光二极管。
权利要求1.自闪式物体运动显示器，其特征在于设有壳体、闪光电路与电路板、后盖和被测物体固定件，闪光电路置于电路板上，电路板置于壳体内，壳体的前端设透光孔，后盖与壳体的后端连接，被测物体固定件设于后盖上。
2.如权利要求1所述的自闪式物体运动显示器，其特征在于被测物体固定件采用强磁体或带螺纹的连接件。
3.如权利要求1所述的自闪式物体运动显示器，其特征在于壳体为圆环形，前端中心设透光孔。
4.如权利要求1所述的自闪式物体运动显示器，其特征在于壳体内壁延设固定电路板的凸棱柱。
5.如权利要求1所述的自闪式物体运动显示器，其特征在于后盖为圆盘形，与壳体的后端螺接。
6.如权利要求1所述的自闪式物体运动显示器，其特征在于所述的闪光电路采用555时基电路或专用闪光集成电路。
专利摘要涉及一种物理教具。设有壳体、闪光电路与电路板、后盖和被测物体固定件,闪光电路置于电路板上,电路板置于壳体内,壳体的前端设透光孔,后盖与壳体的后端连接,被测物体固定件设于后盖上。由于摈弃了使用外闪法显示物体运动的传统方法,而采用了自闪法,其方法安全、可靠、简单、易行,其构造简单、体积小、重量轻(小于10g),因占空比一定，故无拖影现象,消耗功率极小;且价格极便宜,还可以开发为学生的学具,用途广泛。
文档编号G09B23/10GK2491927SQ0123039
公开日2002年5月15日 申请日期2001年7月16日 优先权日2001年7月16日
发明者练仰贤, 张隆达 申请人:厦门外国语学校