一种物理教学用安全型实验装置的制作方法

本发明涉及一种物理教学用实验装置，尤其涉及一种物理教学用安全型实验装置。

背景技术：

物理是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。作为自然科学的带头学科，物理学研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律，因此成为其他各自然科学学科的研究基础。它的理论结构充分地运用数学作为自己的工作语言，以实验作为检验理论正确性的唯一标准，它是当今最精密的一门自然科学学科。

实验指的是科学研究的基本方法之一。根据科学研究的目的，尽可能地排除外界的影响，突出主要因素并利用一些专门的仪器设备，而人为地变革、控制或模拟研究对象，使某一些事物(或过程)发生或再现，从而去认识自然现象、自然性质、自然规律。

物理教学时常会伴随着实验，这就需要实验装置。

现有的物理教学用实验装置存在实验时不安全、不便捷的缺点，因此亟需研发一种安全便捷的物理教学用安全型实验装置。

技术实现要素：

(1)要解决的技术问题

本发明为了克服现有的物理教学用实验装置存在实验时不安全、不便捷的缺点的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种安全便捷的物理教学用安全型实验装置。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种物理教学用安全型实验装置，包括有玻璃缸、底板、灯座、酒精灯、烧杯、瓶子、加热机构、升降机构、旋转机构、第四支杆、第四轴承座、出水管和阀门；玻璃缸固接于底板一端部，出水管固接于玻璃缸侧部下方，阀门安装于出水管上，灯座固接于底板另一端部；酒精灯固接于灯座顶部；加热机构与底板枢接，且紧贴灯座；烧杯安放在加热机构上，且位于酒精灯上方；第四轴承座固接于底板，且紧贴玻璃缸；第四支杆沿竖直方向与第四轴承座枢接；旋转机构固接于底板，且与第四支杆传动连接；升降机构固接于第四支杆靠近加热机构的侧部，瓶子安放在升降机构上。

优选地，加热机构包括有第一轴承座、第一转轴、第二轴承座、第一支杆、第一齿轮、第一电机、第一夹板、第二夹板、第二齿轮、第三轴承座、第二转轴、u型支杆和第一插杆；第一轴承座固接于底板，第一支杆沿竖直方向与第一轴承座枢接，第二轴承座固接于第一支杆；第一转轴一端与第二轴承座枢接，另一端固接于第一夹板一侧部；第二齿轮固接于第一转轴上；u型支杆一端固接于第一支杆，第一电机固接于u型支杆另一端部；第三轴承座固接于u型支杆；第二转轴一端与第三轴承座枢接，第一电机与第二转轴另一端传动连接；第一齿轮固接于第二转轴上，第一齿轮与第二齿轮啮合，第一夹板与第二夹板铰接，第一插杆固接于第二夹板，第一夹板上开设有第一插杆插入的第一插槽。

优选地，升降机构包括有第一电动绕线轮、滑轨、第二电动绕线轮、第一拉线、滑块、第二拉线、第二支杆、l型支杆、第三夹板、第四夹板和第二插杆；滑轨沿竖直方向固接于第一支杆侧部；第一电动绕线轮与第二电动绕线轮均固接于第一支杆侧部，且位于滑轨两侧；滑块与滑轨滑动连接，第一电动绕线轮通过第一拉线固接于滑块靠近第一电动绕线轮的顶部，第二电动绕线轮通过第二拉线固接于滑块靠近第二电动绕线轮的底部，第二支杆沿水平方向固接于滑块侧部；l型支杆一端固接于第二支杆底部，另一端固接于第三夹板侧部；第三夹板与第四夹板铰接，第二插杆固接于第四夹板，第三夹板上开设有第二插杆插入的第二插槽。

优选地，旋转机构包括有第三齿轮、第四齿轮、第三转轴和第二电机；第二电机固接于底板；第三转轴一端与第四齿轮固接，第二电机与第三转轴另一端传动连接；第三齿轮固接于第一支杆上，第三齿轮与第四齿轮啮合。

优选地，第一拉线和第二拉线均为钢丝绳。

优选地，第一插杆和第二插杆材料为钢材料。

工作原理：当使用本装置进行实验时，学生首先把水倒入烧杯和玻璃缸内，接着把烧杯放入加热机构，点燃酒精灯加热，瓶子放入升降机构，当烧杯内的水加热到沸腾时，转动加热机构使得烧杯为与瓶子上方，再把烧杯内的水倒入瓶子，滴入墨水，拧紧瓶盖，控制升降机构上升，与此同时，旋转机构旋转90度，进而带动瓶子上升且旋转90度，接着控制升降机构下降，进而带动瓶子下降进入玻璃缸内，再拧开瓶盖，通过玻璃缸观察反应，在加热机构、升降机构和旋转机构的相互配合下，快速完成“火山喷发”的实验；完成实验后，打开阀门让玻璃缸内的水通过出水管排掉。

因为加热机构包括有第一轴承座、第一转轴、第二轴承座、第一支杆、第一齿轮、第一电机、第一夹板、第二夹板、第二齿轮、第三轴承座、第二转轴、u型支杆和第一插杆；第一轴承座固接于底板，第一支杆沿竖直方向与第一轴承座枢接，第二轴承座固接于第一支杆；第一转轴一端与第二轴承座枢接，另一端固接于第一夹板一侧部；第二齿轮固接于第一转轴上；u型支杆一端固接于第一支杆，第一电机固接于u型支杆另一端部；第三轴承座固接于u型支杆；第二转轴一端与第三轴承座枢接，第一电机与第二转轴另一端传动连接；第一齿轮固接于第二转轴上，第一齿轮与第二齿轮啮合，第一夹板与第二夹板铰接，第一插杆固接于第二夹板，第一夹板上开设有第一插杆插入的第一插槽，当需要把加热的水倒入瓶子时，控制第一电机运转，第一电机运转能够带动第一齿轮转动，因为第一齿轮与第二齿轮啮合，所以第一齿轮转动能够带动第二齿轮转动，第二齿轮转动带动第一夹板和第二夹板转动，进而带动烧杯转动，使得烧杯内的水能够倒入瓶子内，如此避免用手倒时不小心烫到手。

因为升降机构包括有第一电动绕线轮、滑轨、第二电动绕线轮、第一拉线、滑块、第二拉线、第二支杆、l型支杆、第三夹板、第四夹板和第二插杆；滑轨沿竖直方向固接于第一支杆侧部；第一电动绕线轮与第二电动绕线轮均固接于第一支杆侧部，且位于滑轨两侧；滑块与滑轨滑动连接，第一电动绕线轮通过第一拉线固接于滑块靠近第一电动绕线轮的顶部，第二电动绕线轮通过第二拉线固接于滑块靠近第二电动绕线轮的底部，第二支杆沿水平方向固接于滑块侧部；l型支杆一端固接于第二支杆底部，另一端固接于第三夹板侧部；第三夹板与第四夹板铰接，第二插杆固接于第四夹板，第三夹板上开设有第二插杆插入的第二插槽，当需要升降瓶子时，控制第一电动绕线轮与第二电动绕线轮顺时针转动或逆时针转动，当第一电动绕线轮与第二电动绕线轮顺时针转动时，第一电动绕线轮将第一拉线放开，第二电动绕线轮将第二拉线绕起，进而带动第一滑块向下运动；当第一电动绕线轮与第二电动绕线轮逆时针转动时，第一电动绕线轮将第一拉线绕起，第二电动绕线轮将第二拉线放开，进而带动第一滑块向上运动。如此反复，使得滑块不断上下运动，所以瓶子能沿竖直方向不断上下震荡，使得瓶子内的墨水和热水充分混合。

因为旋转机构包括有第三齿轮、第四齿轮、第三转轴和第二电机；第二电机固接于底板；第三转轴一端与第四齿轮固接，第二电机与第三转轴另一端传动连接；第三齿轮固接于第一支杆上，第三齿轮与第四齿轮啮合，当需要进行实验时，控制第二电机运转，第二电机运转能够带动第四齿轮转动，因为第三齿轮与第四齿轮啮合，所以第四齿轮转动能够带动第三齿轮转动，进而带第二支杆转动，第二支杆转动能够带动升降机构转动，进而带动瓶子转动，使得瓶子进入玻璃缸内，如此避免用手拿瓶子时不小心烫到手。

(3)有益效果

本发明通过加热机构、升降机构和旋转机构的相互配合下进行“火山爆发”的物理实验，达到了便捷安全的实验的效果。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图。

图2为本发明加热机构的主视结构示意图。

图3为本发明加热机构的部分俯视结构示意图。

图4为本发明夹板的俯视结构示意图。

图5为本发明升降机构的主视结构示意图。

图6为本发明升降机构的部分俯视结构示意图。

图7为本发明旋转机构的主视结构示意图。

附图中的标记为：1-玻璃缸，2-底板，3-灯座，4-酒精灯，5-烧杯，6-瓶子，7-加热机构，71-第一轴承座，72-第一转轴，73-第二轴承座，74-第一支杆，75-第一齿轮，76-第一电机，77-第一夹板，78-第二夹板，79-第二齿轮，710-第三轴承座，711-第二转轴，712-u型支杆，713-第一插杆，714-第一插槽，8-升降机构，81-第一电动绕线轮，82-滑轨，83-第二电动绕线轮，84-第一拉线，85-滑块，86-第二拉线，87-第二支杆，88-l型支杆，89-第三夹板，810-第四夹板，811-第二插杆，812-第二插槽，9-旋转机构，91-第三齿轮，92-第四齿轮，93-第三转轴，94-第二电机，10-第四支杆，11-第四轴承座，12-出水管，13-阀门。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

一种物理教学用安全型实验装置，如图1-7所示，包括有玻璃缸1、底板2、灯座3、酒精灯4、烧杯5、瓶子6、加热机构7、升降机构8、旋转机构9、第四支杆10、第四轴承座11、出水管12和阀门13；玻璃缸1固接于底板2一端部，出水管12固接于玻璃缸1侧部下方，阀门13安装于出水管12上，灯座3固接于底板2另一端部；酒精灯4固接于灯座3顶部；加热机构7与底板2枢接，且紧贴灯座3；烧杯5安放在加热机构7上，且位于酒精灯4上方；第四轴承座11固接于底板2，且紧贴玻璃缸1；第四支杆10沿竖直方向与第四轴承座11枢接；旋转机构9固接于底板2，且与第四支杆10传动连接；升降机构8固接于第四支杆10靠近加热机构7的侧部，瓶子6安放在升降机构8上。

实施例2

一种物理教学用安全型实验装置，如图1-7所示，包括有玻璃缸1、底板2、灯座3、酒精灯4、烧杯5、瓶子6、加热机构7、升降机构8、旋转机构9、第四支杆10、第四轴承座11、出水管12和阀门13；玻璃缸1固接于底板2一端部，出水管12固接于玻璃缸1侧部下方，阀门13安装于出水管12上，灯座3固接于底板2另一端部；酒精灯4固接于灯座3顶部；加热机构7与底板2枢接，且紧贴灯座3；烧杯5安放在加热机构7上，且位于酒精灯4上方；第四轴承座11固接于底板2，且紧贴玻璃缸1；第四支杆10沿竖直方向与第四轴承座11枢接；旋转机构9固接于底板2，且与第四支杆10传动连接；升降机构8固接于第四支杆10靠近加热机构7的侧部，瓶子6安放在升降机构8上。

加热机构7包括有第一轴承座71、第一转轴72、第二轴承座73、第一支杆74、第一齿轮75、第一电机76、第一夹板77、第二夹板78、第二齿轮79、第三轴承座710、第二转轴711、u型支杆712和第一插杆713；第一轴承座71固接于底板2，第一支杆74沿竖直方向与第一轴承座71枢接，第二轴承座73固接于第一支杆74；第一转轴72一端与第二轴承座73枢接，另一端固接于第一夹板77一侧部；第二齿轮79固接于第一转轴72上；u型支杆712一端固接于第一支杆74，第一电机76固接于u型支杆712另一端部；第三轴承座710固接于u型支杆712；第二转轴711一端与第三轴承座710枢接，第一电机76与第二转轴711另一端传动连接；第一齿轮75固接于第二转轴711上，第一齿轮75与第二齿轮79啮合，第一夹板77与第二夹板78铰接，第一插杆713固接于第二夹板78，第一夹板77上开设有第一插杆713插入的第一插槽714。

实施例3

一种物理教学用安全型实验装置，如图1-7所示，包括有玻璃缸1、底板2、灯座3、酒精灯4、烧杯5、瓶子6、加热机构7、升降机构8、旋转机构9、第四支杆10、第四轴承座11、出水管12和阀门13；玻璃缸1固接于底板2一端部，出水管12固接于玻璃缸1侧部下方，阀门13安装于出水管12上，灯座3固接于底板2另一端部；酒精灯4固接于灯座3顶部；加热机构7与底板2枢接，且紧贴灯座3；烧杯5安放在加热机构7上，且位于酒精灯4上方；第四轴承座11固接于底板2，且紧贴玻璃缸1；第四支杆10沿竖直方向与第四轴承座11枢接；旋转机构9固接于底板2，且与第四支杆10传动连接；升降机构8固接于第四支杆10靠近加热机构7的侧部，瓶子6安放在升降机构8上。

加热机构7包括有第一轴承座71、第一转轴72、第二轴承座73、第一支杆74、第一齿轮75、第一电机76、第一夹板77、第二夹板78、第二齿轮79、第三轴承座710、第二转轴711、u型支杆712和第一插杆713；第一轴承座71固接于底板2，第一支杆74沿竖直方向与第一轴承座71枢接，第二轴承座73固接于第一支杆74；第一转轴72一端与第二轴承座73枢接，另一端固接于第一夹板77一侧部；第二齿轮79固接于第一转轴72上；u型支杆712一端固接于第一支杆74，第一电机76固接于u型支杆712另一端部；第三轴承座710固接于u型支杆712；第二转轴711一端与第三轴承座710枢接，第一电机76与第二转轴711另一端传动连接；第一齿轮75固接于第二转轴711上，第一齿轮75与第二齿轮79啮合，第一夹板77与第二夹板78铰接，第一插杆713固接于第二夹板78，第一夹板77上开设有第一插杆713插入的第一插槽714。

升降机构8包括有第一电动绕线轮81、滑轨82、第二电动绕线轮83、第一拉线84、滑块85、第二拉线86、第二支杆87、l型支杆88、第三夹板89、第四夹板810和第二插杆811；滑轨82沿竖直方向固接于第一支杆74侧部；第一电动绕线轮81与第二电动绕线轮83均固接于第一支杆74侧部，且位于滑轨82两侧；滑块85与滑轨82滑动连接，第一电动绕线轮81通过第一拉线84固接于滑块85靠近第一电动绕线轮81的顶部，第二电动绕线轮83通过第二拉线86固接于滑块85靠近第二电动绕线轮83的底部，第二支杆87沿水平方向固接于滑块85侧部；l型支杆88一端固接于第二支杆87底部，另一端固接于第三夹板89侧部；第三夹板89与第四夹板810铰接，第二插杆811固接于第四夹板810，第三夹板89上开设有第二插杆811插入的第二插槽812。

实施例4

一种物理教学用安全型实验装置，如图1-7所示，包括有玻璃缸1、底板2、灯座3、酒精灯4、烧杯5、瓶子6、加热机构7、升降机构8、旋转机构9、第四支杆10、第四轴承座11、出水管12和阀门13；玻璃缸1固接于底板2一端部，出水管12固接于玻璃缸1侧部下方，阀门13安装于出水管12上，灯座3固接于底板2另一端部；酒精灯4固接于灯座3顶部；加热机构7与底板2枢接，且紧贴灯座3；烧杯5安放在加热机构7上，且位于酒精灯4上方；第四轴承座11固接于底板2，且紧贴玻璃缸1；第四支杆10沿竖直方向与第四轴承座11枢接；旋转机构9固接于底板2，且与第四支杆10传动连接；升降机构8固接于第四支杆10靠近加热机构7的侧部，瓶子6安放在升降机构8上。

加热机构7包括有第一轴承座71、第一转轴72、第二轴承座73、第一支杆74、第一齿轮75、第一电机76、第一夹板77、第二夹板78、第二齿轮79、第三轴承座710、第二转轴711、u型支杆712和第一插杆713；第一轴承座71固接于底板2，第一支杆74沿竖直方向与第一轴承座71枢接，第二轴承座73固接于第一支杆74；第一转轴72一端与第二轴承座73枢接，另一端固接于第一夹板77一侧部；第二齿轮79固接于第一转轴72上；u型支杆712一端固接于第一支杆74，第一电机76固接于u型支杆712另一端部；第三轴承座710固接于u型支杆712；第二转轴711一端与第三轴承座710枢接，第一电机76与第二转轴711另一端传动连接；第一齿轮75固接于第二转轴711上，第一齿轮75与第二齿轮79啮合，第一夹板77与第二夹板78铰接，第一插杆713固接于第二夹板78，第一夹板77上开设有第一插杆713插入的第一插槽714。

升降机构8包括有第一电动绕线轮81、滑轨82、第二电动绕线轮83、第一拉线84、滑块85、第二拉线86、第二支杆87、l型支杆88、第三夹板89、第四夹板810和第二插杆811；滑轨82沿竖直方向固接于第一支杆74侧部；第一电动绕线轮81与第二电动绕线轮83均固接于第一支杆74侧部，且位于滑轨82两侧；滑块85与滑轨82滑动连接，第一电动绕线轮81通过第一拉线84固接于滑块85靠近第一电动绕线轮81的顶部，第二电动绕线轮83通过第二拉线86固接于滑块85靠近第二电动绕线轮83的底部，第二支杆87沿水平方向固接于滑块85侧部；l型支杆88一端固接于第二支杆87底部，另一端固接于第三夹板89侧部；第三夹板89与第四夹板810铰接，第二插杆811固接于第四夹板810，第三夹板89上开设有第二插杆811插入的第二插槽812。

旋转机构9包括有第三齿轮91、第四齿轮92、第三转轴93和第二电机94；第二电机94固接于底板2；第三转轴93一端与第四齿轮92固接，第二电机94与第三转轴93另一端传动连接；第三齿轮91固接于第一支杆74上，第三齿轮91与第四齿轮92啮合。

第一拉线84和第二拉线86均为钢丝绳。

第一插杆713和第二插杆811材料为钢材料。

工作原理：当使用本装置进行实验时，学生首先把水倒入烧杯5和玻璃缸1内，接着把烧杯5放入加热机构7，点燃酒精灯4加热，瓶子6放入升降机构8，当烧杯5内的水加热到沸腾时，转动加热机构7使得烧杯5为与瓶子6上方，再把烧杯5内的水倒入瓶子6，滴入墨水，拧紧瓶盖，控制升降机构8上升，与此同时，旋转机构9旋转90度，进而带动瓶子6上升且旋转90度，接着控制升降机构8下降，进而带动瓶子6下降进入玻璃缸1内，再拧开瓶盖，通过玻璃缸1观察反应，在加热机构7、升降机构8和旋转机构9的相互配合下，快速完成“火山喷发”的实验；完成实验后，打开阀门13让玻璃缸1内的水通过出水管12排掉。

因为加热机构7包括有第一轴承座71、第一转轴72、第二轴承座73、第一支杆74、第一齿轮75、第一电机76、第一夹板77、第二夹板78、第二齿轮79、第三轴承座710、第二转轴711、u型支杆712和第一插杆713；第一轴承座71固接于底板2，第一支杆74沿竖直方向与第一轴承座71枢接，第二轴承座73固接于第一支杆74；第一转轴72一端与第二轴承座73枢接，另一端固接于第一夹板77一侧部；第二齿轮79固接于第一转轴72上；u型支杆712一端固接于第一支杆74，第一电机76固接于u型支杆712另一端部；第三轴承座710固接于u型支杆712；第二转轴711一端与第三轴承座710枢接，第一电机76与第二转轴711另一端传动连接；第一齿轮75固接于第二转轴711上，第一齿轮75与第二齿轮79啮合，第一夹板77与第二夹板78铰接，第一插杆713固接于第二夹板78，第一夹板77上开设有第一插杆713插入的第一插槽714，当需要把加热的水倒入瓶子6时，控制第一电机76运转，第一电机76运转能够带动第一齿轮75转动，因为第一齿轮75与第二齿轮79啮合，所以第一齿轮75转动能够带动第二齿轮79转动，第二齿轮79转动带动第一夹板77和第二夹板78转动，进而带动烧杯5转动，使得烧杯5内的水能够倒入瓶子6内，如此避免用手倒时不小心烫到手。

因为升降机构8包括有第一电动绕线轮81、滑轨82、第二电动绕线轮83、第一拉线84、滑块85、第二拉线86、第二支杆87、l型支杆88、第三夹板89、第四夹板810和第二插杆811；滑轨82沿竖直方向固接于第一支杆74侧部；第一电动绕线轮81与第二电动绕线轮83均固接于第一支杆74侧部，且位于滑轨82两侧；滑块85与滑轨82滑动连接，第一电动绕线轮81通过第一拉线84固接于滑块85靠近第一电动绕线轮81的顶部，第二电动绕线轮83通过第二拉线86固接于滑块85靠近第二电动绕线轮83的底部，第二支杆87沿水平方向固接于滑块85侧部；l型支杆88一端固接于第二支杆87底部，另一端固接于第三夹板89侧部；第三夹板89与第四夹板810铰接，第二插杆811固接于第四夹板810，第三夹板89上开设有第二插杆811插入的第二插槽812，当需要升降瓶子6时，控制第一电动绕线轮81与第二电动绕线轮83顺时针转动或逆时针转动，当第一电动绕线轮81与第二电动绕线轮83顺时针转动时，第一电动绕线轮81将第一拉线84放开，第二电动绕线轮83将第二拉线86绕起，进而带动第一滑块85向下运动；当第一电动绕线轮81与第二电动绕线轮83逆时针转动时，第一电动绕线轮81将第一拉线84绕起，第二电动绕线轮83将第二拉线86放开，进而带动第一滑块85向上运动。如此反复，使得滑块85不断上下运动，所以瓶子6能沿竖直方向不断上下震荡，使得瓶子6内的墨水和热水充分混合。

因为旋转机构9包括有第三齿轮91、第四齿轮92、第三转轴93和第二电机94；第二电机94固接于底板2；第三转轴93一端与第四齿轮92固接，第二电机94与第三转轴93另一端传动连接；第三齿轮91固接于第一支杆74上，第三齿轮91与第四齿轮92啮合，当需要进行实验时，控制第二电机94运转，第二电机94运转能够带动第四齿轮92转动，因为第三齿轮91与第四齿轮92啮合，所以第四齿轮92转动能够带动第三齿轮91转动，进而带第二支杆87转动，第二支杆87转动能够带动升降机构8转动，进而带动瓶子6转动，使得瓶子6进入玻璃缸1内，如此避免用手拿瓶子6时不小心烫到手。

以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。