本发明涉及物理教学技术领域，尤其涉及物理实验教学演示装置。
背景技术：
科学技术是第一生产力，随着国民经济的不断提升，国家对教育的重视程度也在不断增加，在中学里，物理课是一门十分重要且较难的学科，在物理领域中，有很多较为抽象的实验，为了辅助教学，一些物理老师会通过一些教学教具来帮助学生理解。
在物理实验中，斜坡是经常会用到的教具，利用不用质量的小球分别在不同角度上滑下，从而便于学生理解重力势能、质量、速度等物理变量之间的联系，而如何根据不同情况自行调节斜坡的角度，是一个需要解决的问题；在浮力测试的实验中，如何直观的让学生理解浮力现象，是一个好的演示装置所必须解决的问题，为此我们设计了物理实验教学演示装置来解决以上问题。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有的演示装置在调节斜坡的角度时过于繁琐且角度不准确、现有的浮力演示装置直观性不足，而提出的物理实验教学演示装置，其能够自行调节斜坡的角度且具备很好的准确性，而且能够很直观的表现出浮力原理，便于学生的理解。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
物理实验教学演示装置，包括支撑机构，所述支撑机构的上端固定连接有受力板，所述受力板的上端固定连接有操作台，所述操作台的上端分别固定连接有第一固定板和第二固定板，所述第一固定板的上端设有斜坡实验机构，所述第二固定板的上端设有浮力测试机构。
优选地，所述支撑机构包括两个底座，两个所述底座的上端均转动连接有第一螺纹杆，两个所述第一螺纹杆的上方均设有支撑杆，两个所述支撑杆的内部均设有螺纹腔，两个所述第一螺纹杆均贯穿同一侧的支撑杆的下端并与其螺纹腔螺纹连接，且两个所述支撑杆的上端侧壁均与受力板的下端固定连接，其中一个所述底座的上端固定连接有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴末端固定连接有第一主动轮，其中一个所述第一螺纹杆的外侧壁固定连接有与第一主动轮相互啮合的第一从动轮，两个所述第一螺纹杆之间连接有传动机构。
优选地，所述传动机构包括设置在两个第一螺纹杆外侧壁的两个传动轮，两个所述传动轮之间连接有传动带。
优选地，所述斜坡实验机构包括设置在第一固定板侧壁上的竖杆，所述竖杆的外侧壁设有第一刻度线，所述竖杆的外侧壁滑动连接有滑动环，所述滑动环的侧壁转动连接有斜板，所述斜板靠近滑动环的一端侧壁固定连接有光敏传感器，所述第一固定板的上端设有限位槽，所述限位槽内滑动连接有第一磁石，所述斜板远离滑动环的一端与第一磁石的上端转动连接，所述第一固定板远离竖杆的一端侧壁固定连接有第一固定块，所述第一固定块的侧壁水平设有第一限位杆，所述第一限位杆贯穿第一磁石的侧壁并与其侧壁滑动连接，所述第一固定板的前侧壁分别设有第二固定块和第三固定块，所述第三固定块的侧壁转动连接有第二螺纹杆，所述第二螺纹杆远离第三固定块的一端贯穿第二固定块的侧壁并与其侧壁转动连接，所述第一固定板的侧壁滑动连接有第二磁石，所述第二螺纹杆贯穿第二磁石的侧壁并与其侧壁螺纹连接，所述第二螺纹杆的外侧壁固定连接有第二从动轮，所述第一固定板的侧壁固定连接有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴末端固定连接有与第二从动轮相互啮合的第二主动轮，所述第二固定块和第三固定块相对的侧壁固定连接有第二限位杆，所述第二限位杆贯穿第二磁石的侧壁并与其侧壁滑动连接，所述第一磁石和第二磁石相对的侧壁磁极相反，所述第一磁石的侧壁固定连接有限位机构，所述限位机构的上端设有计时器。
优选地，所述限位机构包括设置在第一磁石上端的第三固定板，所述第三固定板的上端滑动连接有滑动板，所述斜板的侧壁设有凹槽，所述滑动板延伸至凹槽内并与其侧壁滑动连接，所述滑动板的上端固定连接有支撑块，所述支撑块的上端设有第一弧形板，所述第一弧形板的侧壁设有弧形槽，所述弧形槽的内侧壁固定连接有第二弧形板，所述第一弧形板的侧壁固定连接有弹性块，所述第二弧形板和弹性块均为橡胶材质制成，所述第三固定板的上端设有滑动槽，所述滑动槽的内底部滑动连接有支撑板，所述支撑板的侧壁与滑动板的侧壁相抵，所述支撑板的侧壁与滑动槽的内侧壁之间连接有多个弹簧，所述滑动槽的内侧壁固定连接有第三限位杆，所述第三限位杆贯穿支撑板的侧壁并与其侧壁滑动连接，所述滑动板的上端固定连接有第四固定板，所述第四固定板的上端与计时器的下端固定连接，且所述弹性块的侧壁与计时器的开关相抵。
优选地，所述滑动环的侧壁固定连接有L形杆，所述L形杆的侧壁固定连接有量角器，且所述量角器为透明材质制成。
优选地，所述浮力测试机构包括设置在第二固定板的上端的两个竖板和第一盆体，且所述第一盆体位于两个竖板之间，两个所述竖板相反的一端均设有限位板，两个所述限位板的侧壁均设有T形槽，两个所述T形槽内均滑动连接有第三磁石，两个所述限位板均为铁磁材质制成，两个所述竖板的上端均固定连接有水平板，两个所述水平板的侧壁均贯穿设有导线管，所述第一盆体的上端设有第一水槽，所述第一水槽相对的内侧壁均设有第五固定板，两个所述第五固定板相对的侧壁固定连接有第二盆体，所述第二盆体的上端设有第二水槽，所述第一盆体的上方设有弹簧测力计，所述弹簧测力计的上端固定连接有升降块，两个所述第三磁石的上端均设有拉绳，两个所述拉绳均通过导线管并均与升降块的上端固定连接，所述第一盆体的侧壁从上到下依次贯穿设有第一通水管、第二通水管和第三通水管，所述第一通水管延伸至第二水槽内，所述第二通水管依次贯穿第一盆体的侧壁和第二盆体的侧壁并与第二水槽的内底部相抵，所述第三通水管贯穿第一盆体的侧壁并与第一水槽的内底部相抵，所述第一通水管、第二通水管和第三通水杆的侧壁均设有控制阀门，所述第一盆体和第二盆体均为透明材质制成。
优选地，所述限位板的侧壁设有第二刻度线。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
1、支撑机构的设置能够根据老师的使用习惯、身高的不同，自行调节受力板和操作台的高度，从而便于老师的演示。
2、操作台上设有斜坡试验机构和浮力测试机构，能够同时进行两项物理实验，从而在一定程度上提高了老师的教学效率。
3、第二伺服电机、第二主动轮、第二从动轮、第二螺纹杆第二限位杆的设置能够实现第二磁石的水平往复移动，当第二磁石水平移动时，能够带动第一磁石的水平往复移动，当第一磁石移动时，在滑动环的作用下，能够实现斜板角度的调节，可以根据量角器观察斜板角度的变化。
4、当斜板的角度在变化时，斜板对第一弧形板起到一定的作用力，当斜板角度增加时，斜板带动第一弧形板使得滑动板逐渐远离凹槽，当斜板角度减小时，在弹簧和支撑板的作用下，能够使得滑动板逐渐滑动时凹槽内，从而保证第一弧形板始终与斜板的侧壁相抵，保证在球体在高处下落时，能够始终掉落在弧形槽内。
5、将检测块与弹簧测力计的挂钩连接，在第三磁石、拉绳、导线管、升降块和弹簧测力计的作用下，能够实现对检测块的浮力检测。
6、第一通水管可以实现对第二水槽内注入液体，而第一水槽内可以实现对第二水槽内溢出的液体进行收集，第二通水管和第三通水管可以分别将第二水槽、第一水槽内的液体排出。
综上所述，本发明结构设计合理，能够自行调节斜坡的角度且具备很好的准确性，而且能够很直观的表现出浮力原理，便于学生的理解。
附图说明
图1为本发明提出的物理实验教学演示装置的结构示意图；
图2为本发明提出的物理实验教学演示装置的A处结构放大图；
图3为本发明提出的物理实验教学演示装置的B处结构放大图；
图4为本发明提出的物理实验教学演示装置的C处结构放大图；
图5为本发明提出的物理实验教学演示装置的D处结构放大图；
图6为本发明提出的物理实验教学演示装置的E处结构放大图；
图7为本发明提出的物理实验教学演示装置的限位板俯视图。
图中：1底座、2第一螺纹杆、3第一伺服电机、4第一主动轮、5第一从动轮、6传动轮、7传动带、8支撑杆、9受力板、10操作台、11第三固定块、12竖杆、13斜板、14第一限位杆、15第一固定块、16第二固定板、17第三通水管、18竖板、19拉绳、20限位板、21升降块、22导线管、23弹簧测力计、24水平板、25第一盆体、26第五固定板、27第二盆体、28第一通水管、29第二通水管、30第三磁石、31第二磁石、32第一磁石、33第二限位杆、34第二螺纹杆、35第三固定板、36第四固定板、37计时器、38弹性块、39第二弧形板、40第一弧形板、41支撑板、42第三限位杆、43弹簧、44量角器、45L形杆、46滑动环、47光敏传感器、48第一固定板、49第二固定块、50第二伺服电机、51第二主动轮、52第二从动轮、53滑动板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-7，物理实验教学演示装置，包括支撑机构，支撑机构的上端固定连接有受力板9，支撑机构包括两个底座1，两个底座1的上端均转动连接有第一螺纹杆2，两个第一螺纹杆2的上方均设有支撑杆8，两个支撑杆8的内部均设有螺纹腔，两个第一螺纹杆2均贯穿同一侧的支撑杆8的下端并与其螺纹腔螺纹连接，且两个支撑杆8的上端侧壁均与受力板9的下端固定连接，其中一个底座1的上端固定连接有第一伺服电机3，第一伺服电机3的输出轴末端固定连接有第一主动轮4，其中一个第一螺纹杆2的外侧壁固定连接有与第一主动轮4相互啮合的第一从动轮5，两个第一螺纹杆2之间连接有传动机构，传动机构包括设置在两个第一螺纹杆2外侧壁的两个传动轮6，两个传动轮6之间连接有传动带7，传动机构的设置能够保证两个第一螺纹杆2的同时同步转动，从而实现受力板9和操作台10的抬升。
受力板9的上端固定连接有操作台10，操作台10的上端分别固定连接有第一固定板48和第二固定板16，第一固定板48的上端设有斜坡实验机构，斜坡实验机构包括设置在第一固定板48侧壁上的竖杆12，竖杆12的外侧壁设有第一刻度线，竖杆12的外侧壁滑动连接有滑动环46，滑动环46的侧壁转动连接有斜板13，斜板13靠近滑动环46的一端侧壁固定连接有光敏传感器47，第一固定板48的上端设有限位槽，限位槽内滑动连接有第一磁石32，斜板13远离滑动环46的一端与第一磁石32的上端转动连接，第一固定板48远离竖杆12的一端侧壁固定连接有第一固定块15，第一固定块15的侧壁水平设有第一限位杆14，第一限位杆14贯穿第一磁石32的侧壁并与其侧壁滑动连接，第一固定板48的前侧壁分别设有第二固定块49和第三固定块11，第三固定块11的侧壁转动连接有第二螺纹杆34，第二螺纹杆34远离第三固定块11的一端贯穿第二固定块49的侧壁并与其侧壁转动连接，第一固定板48的侧壁滑动连接有第二磁石31，第二螺纹杆34贯穿第二磁石31的侧壁并与其侧壁螺纹连接，第二螺纹杆34的外侧壁固定连接有第二从动轮52，第一固定板48的侧壁固定连接有第二伺服电机50，第二伺服电机50的输出轴末端固定连接有与第二从动轮52相互啮合的第二主动轮51，第二固定块49和第三固定块11相对的侧壁固定连接有第二限位杆33，第二限位杆33贯穿第二磁石31的侧壁并与其侧壁滑动连接，第一磁石32和第二磁石31相对的侧壁磁极相反，第一磁石32的侧壁固定连接有限位机构，限位机构的上端设有计时器37，限位机构包括设置在第一磁石32上端的第三固定板35，第三固定板35的上端滑动连接有滑动板53，斜板13的侧壁设有凹槽，滑动板53延伸至凹槽内并与其侧壁滑动连接，滑动板53的上端固定连接有支撑块，支撑块的上端设有第一弧形板40，第一弧形板40的侧壁设有弧形槽，弧形槽的内侧壁固定连接有第二弧形板39，第一弧形板40的侧壁固定连接有弹性块38，第二弧形板39和弹性块38均为橡胶材质制成，第三固定板35的上端设有滑动槽，滑动槽的内底部滑动连接有支撑板41，支撑板41的侧壁与滑动板53的侧壁相抵，支撑板41的侧壁与滑动槽的内侧壁之间连接有多个弹簧43，滑动槽的内侧壁固定连接有第三限位杆42，第三限位杆42贯穿支撑板41的侧壁并与其侧壁滑动连接，滑动板53的上端固定连接有第四固定板36，第四固定板36的上端与计时器37的下端固定连接，且弹性块38的侧壁与计时器37的开关相抵，限位机构的设置能够保证第一弧形板40的侧壁始终与斜板13的侧壁相抵，从而保证球体能够掉落在弧形槽内，光敏传感器47电连接主控制器，而主控制器电连接计时器37的开关，当球体不与光敏传感器47接触时，光敏传感器47电连接的主控制器能够启动计时器37的开关，从而实现计时工作，当球体掉落在弧形槽内时，其产生的震动能够通过弹性块38关闭开关，从而实现计时工作。
第二固定板16的上端设有浮力测试机构，浮力测试机构包括设置在第二固定板16的上端的两个竖板18和第一盆体25，且第一盆体25位于两个竖板18之间，两个竖板18相反的一端均设有限位板20，两个限位板20的侧壁均设有T形槽，两个T形槽内均滑动连接有第三磁石30，两个限位板20均为铁磁材质制成，限位板20的侧壁设有第二刻度线，杂第二刻度线的作用下，能够保证两个第三磁石30位置的统一，两个竖板18的上端均固定连接有水平板24，两个水平板24的侧壁均贯穿设有导线管22，第一盆体25的上端设有第一水槽，第一水槽相对的内侧壁均设有第五固定板26，两个第五固定板26相对的侧壁固定连接有第二盆体27，第二盆体27的上端设有第二水槽，第一盆体25的上方设有弹簧测力计23，弹簧测力计23的上端固定连接有升降块21，两个第三磁石30的上端均设有拉绳19，两个拉绳19均通过导线管22并均与升降块21的上端固定连接，第一盆体25的侧壁从上到下依次贯穿设有第一通水管28、第二通水管29和第三通水管17，第一通水管28延伸至第二水槽内，第二通水管29依次贯穿第一盆体25的侧壁和第二盆体27的侧壁并与第二水槽的内底部相抵，第三通水管17贯穿第一盆体25的侧壁并与第一水槽的内底部相抵，第一通水管28、第二通水管29和第三通水杆17的侧壁均设有控制阀门，第一盆体25和第二盆体27均为透明材质制成，当需要进行浮力实验时，从第一通水管28往第二水槽内注入液体，第一水槽能够将第二水槽内溢出的液体进行收集，将检测块与弹簧测力计23的挂钩连接，当检测块停止摆动时，观察弹簧测力计23的数值，同时将两个第三磁石30往上移动，带动弹簧测力计23和检测块的下落，并使得检测块移动至液体内，当检测块稳定不动时，记录弹簧测力计23的数值，将前面记录的数值减去后面所记录的数值，即可得出检测块所受到的浮力大小。
本发明中，当需要调节受力板9和操作台10的高度以满足使用者的需求时，可以启动第一伺服电机3，带动第一主动轮4和第一从动轮5转动，在传动机构的作用下，能够实现两个第一螺纹杆2的同时转动，由于两个支撑杆8的上端共同固定连接受力板9，因此可以实现受力板9和操作台10的抬升，高度调节完毕之后，当需要进行球体下落实验时，首先启动第二伺服电机50，带动第二主动轮51和第二从动轮52转动，由于第二螺纹杆34与第二磁石31螺纹连接，而第二限位杆33与第二磁石30滑动连接，因此可以实现第二磁石31的水平往复移动，从而带动第一磁石32的水平往复移动，当第一磁石32的位置发生变化时，即可实现斜板13角度的变化，使用者可以根据量角器44测量斜板13的角度，并且当斜板13角度增加时，斜板13带动第一弧形板40使得滑动板53逐渐远离凹槽，当斜板13角度减小时，在弹簧43和支撑板41的作用下，能够使得滑动板53逐渐滑动至凹槽内，从而保证第一弧形板40始终与斜板13的侧壁相抵，保证在球体在高处下落时，能够始终掉落在弧形槽内，将球体与光敏传感器47相抵，松开球体，球体在重力下会下落滚动，当球体不与光敏传感器47接触时，光敏传感器47电连接的主控制器能够启动计时器37的开关，从而实现计时工作，当球体掉落在弧形槽内时，其产生的震动能够通过弹性块38关闭开关，从而实现计时工作，根据球体的质量、斜板13的角度和高度、下落的时间，则可得出物理参数之间的联系，当需要进行浮力实验时，从第一通水管28往第二水槽内注入液体，第一水槽能够将第二水槽内溢出的液体进行收集，将检测块与弹簧测力计23的挂钩连接，当检测块停止摆动时，观察弹簧测力计23的数值，同时将两个第三磁石30往上移动，带动弹簧测力计23和检测块的下落，并使得检测块移动至液体内，当检测块稳定不动时，记录弹簧测力计23的数值，将前面记录的数值减去后面所记录的数值，即可得出检测块所受到的浮力大小。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。