一种多功能物理实验演示装置的制作方法

本实用新型属于物理实验装置技术领域，具体涉及一种多功能物理实验演示装置。

背景技术：

物理是以实验为基础的学科，许多定律都是通过实验来引入和验证的。在物理教学中，物理定律需要通过实验来引入、导出和验证，才能使学生更加深刻、形象的理解。

而在现今的教学中，大多以讲解、推理等方式进行教学，这种教学方式不利于学生更快、更直观的学习和理解，因此，部分物理实验教具开始广泛使用。

但是，现有的物理实验教具大多针对单一的物理定律进行实验或者演示，功能过于单一，而且不能随意变换实验条件，不利于学生更快、更直观的学习和理解，而且不同的实验使用不同的实验教具会增加教学成本。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的物理实验教具功能单一，降低教学效率的技术问题，本实用新型提供了以下技术方案：

一种多功能物理实验演示装置，包括框体，所述框体是由底板、顶板、左侧板以及右侧板构成的矩形框架结构，所述框体前侧固定设置有透明面板，所述框体后侧可拆卸连接有背板；

所述框体内底部设置有一螺杆，所述螺杆两端分别与所述左侧板和右侧板可转动连接，所述螺杆右端贯穿所述右侧板且该端部固定连接一调节手柄，所述螺杆上套设有一螺母，所述螺母顶部固定连接一挡板；

所述螺杆上方设置有一隔板，所述两端分别与所述左侧板和右侧板固定连接，所述隔板上沿长度方向设置有第一条形通孔，所述挡板通过所述第一条形通孔伸出所述隔板上方；

所述隔板上、位于所述挡板左侧设置有一滑动小车，所述左侧板上设置有一用于撞击所述滑动小车的撞杆，所述撞杆左端贯穿所述左侧板，所述撞杆右端固定设置有一撞击部，所述撞杆上、位于所述左侧板和撞击部之间的部分套设有一复位弹簧；

所述隔板上方、位于所述挡板右侧设置有一承接板，所述承接板与背板连接；

所述框体内顶部设置有平抛运动滑轨，所述平抛运动滑轨与所述背板连接，所述平抛运动滑轨顶端通过设置于所述顶板上的第二条形通孔伸出框体顶部。

作为本实用新型的进一步说明，所述滑动小车左端固定设置一撞击板，所述滑动小车右端底面固定有一限位板；

所述撞杆左端固定设置有一拉环部。

作为本实用新型的进一步说明，所述承接板通过设置于所述背板上的第一滑槽与所述背板滑动连接，所述第一滑槽沿竖直方向设置，以实现所述承接板沿所述第一滑槽上下滑动；

所述承接板右端贯穿所述右侧板、并固定连接一手柄部，所述承接板左端顶面上固定设置有一限位块。

作为本实用新型的进一步说明，所述第一滑槽设置有多条，且相互平行设置。

作为本实用新型的进一步说明，所述平抛运动滑轨通过所述背板上的第二滑槽与所述背板滑动连接，所述第二滑槽沿水平方向设置，以实现所述平抛运动滑轨沿所述第二滑槽左右滑动。

作为本实用新型的进一步说明，还包括水平运动滑轨，所述水平运动滑轨通过设置于所述背板上的第三滑槽与所述背板滑动连接，所述第三滑槽沿水平方向设置，以实现所述水平运动滑轨沿所述第三滑槽左右滑动；

所述水平运动滑轨左端与所述平抛运动滑轨右端相互插接，所述水平运动滑轨右端贯穿所述右侧板。

作为本实用新型的进一步说明，所述水平运动滑轨左端面上固定设置有一插接部，所述平抛运动滑轨右端面上设置有插槽，所述水平运动滑轨和平抛运动滑轨通过所述插接部插入插槽内实现相互插接。

与现有技术相比，本实用新型取得的有益效果为：

1、本实用新型的实验演示装置，能够用于平抛运动、水平运动、惯性定律等实验的演示，使实验装置更加多元化，从而降低教学成本。

2、本实用新型的实验演示装置，可以根据实验需要改变实验条件，使学生能够更加直观的学习和更快的理解各个定律，有助于高效率的教学。

3、本实用新型的实验演示装置，结构简单，使用方便，操作简单，制造成本低。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是实验演示装置的主视图。

图2是实验演示装置的俯视图。

图3是实验演示装置的左视图。

图4是实验演示装置的右视图。

图中：1、底板；2、顶板；3、左侧板；4、右侧板；5、透明面板；6、背板；7、螺杆；8、调节手柄；9、螺母；10、挡板；11、隔板；12、滑动小车；13、撞杆；14、撞击部；15、复位弹簧；16、承接板；17、平抛运动滑轨；18、第二条形通孔；19、撞击板；20、限位板；21、拉环部；22、第一滑槽；23、手柄部；24、限位块；25、第二滑槽；26、第三滑槽；27、水平运动滑轨；28、插接部；29、插槽。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

在本实用新型创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型创造中的具体含义。

为解决现有技术中存在的讲解、推理的教学方式不利于学生更快、更直观的学习和理解物理定律，现有的实验装置又存在功能单一，增加教学成本等技术问题，本实施例提供一种多功能物理实验演示装置，如图1所示，包括框体，框体是由底板1、顶板2、左侧板3以及右侧板4构成的矩形框架结构，框体前侧固定设置有透明面板5，框体后侧可拆卸连接有背板6；通过框架结构前侧的透明面板5能够直观的观察实验过程，后侧背板6通过可拆卸连接能够随时打开，调整实验条件或者更换实验物体等，本实施例中背板6与框体之间可以通过合页连接，即框体的底板1、顶板2、左侧板3或者右侧板4与背板6对应的侧面之间安装合页，使背板6能够向一个方向转动，从而打开背板6；也可以在背板6的四个侧面和框体的底板1、顶板2、左侧板3以及右侧板4之间安装卡扣，通过打开卡扣而取下背板6。

框体内底部设置有一螺杆7，螺杆7两端分别与左侧板3和右侧板4可转动连接，螺杆7右端贯穿右侧板4且该端部固定连接一调节手柄8，螺杆7上套设有一螺母9，螺母9顶部固定连接一挡板10；螺杆7上方设置有一隔板11，两端分别与左侧板3和右侧板4固定连接，隔板11上沿长度方向设置有第一条形通孔，挡板10通过第一条形通孔伸出隔板11上方；隔板11上、位于挡板10左侧设置有一滑动小车12，左侧板3上设置有一用于撞击滑动小车12的撞杆13，撞杆13左端贯穿左侧板3，撞杆13右端固定设置有一撞击部14，撞杆13上、位于左侧板3和撞击部14之间的部分套设有一复位弹簧15；通过该滑动小车12即能够进行惯性定律的实验演示，在小车上初始位置放置一个滑块，通过拉撞杆13使复位弹簧15压缩，当松开撞杆13时，复位弹簧15在弹力作用下，使撞杆13撞击滑动小车12，滑动小车12向右运滑动，当滑动小车12被挡板10阻挡时，小车上的滑块由于惯性作用继续向右滑动，从而能够观察滑块的运动状态，在本实施例中小车的车体上，与透明面板5相邻的侧面上设置有刻度线，方便测量实验数据，即滑块的滑动距离；通过调节手柄8能转动螺杆7，由于螺杆7上套设有螺母9，而螺母9上固定设置有挡板10，挡板10贯穿第一条形通孔，即螺母9和挡板10周向被固定，不能发生转动，当螺杆7转动时，螺母9沿螺杆7长度方向移动，即调节挡板10的水平位置，从而能够得出滑动小车12与挡板10之间的距离对于滑块滑动距离的影响。

上述隔板11上方、位于挡板10右侧设置有一承接板16，承接板16与背板6连接；框体内顶部设置有平抛运动滑轨17，如图1、图2所示，平抛运动滑轨17与背板6连接，平抛运动滑轨17顶端通过设置于顶板2上的第二条形通孔18伸出框体顶部。通过平抛运动滑轨17和承接板16能够进行平抛运动实验，通过平抛运动滑轨17顶端放置滑动小球，小球向下滑动，当脱离平抛运动滑轨17时，即开始做平抛运动，小球下落至承接板16后，即可得知小球的做平抛运动的水平位移和竖直位移，在配合计时器计时，即可计算得出小球做平抛运动的初速度，从而更加直观的理解平抛运动以及相应的公式之间的关系，为了更加直观的测量小球的位移，在承接板16与透明面板5相邻的侧面上设置有测量水平位移的刻度线，在背板6上沿竖直方向设置有测量小球竖直位移的刻度线，背板6上的刻度线设置于中间位置即可，便于观察。

上述滑动小车12左端固定设置一撞击板19，滑动小车12右端底面固定有一限位板20；撞杆13左端固定设置有一拉环部21，如图1、图2、图4所示。撞击板19用于承受撞杆13的撞击，优选地，撞击板19的面积大于撞击部14的面积，使撞击时，滑动小车12受力均匀，平稳滑动，提高实验精度；限位板20方便与挡板10接触，防止滑动小车12车板高于挡板10时，滑动小车12的滑轮与挡板10接触；拉环部21方便拉撞杆13，

上述承接板16通过设置于背板6上的第一滑槽22与背板6滑动连接，第一滑槽22沿竖直方向设置，以实现承接板16沿第一滑槽22上下滑动；承接板16右端贯穿右侧板4、并固定连接一手柄部23，承接板16左端顶面上固定设置有一限位块24。上述第一滑槽22设置有多条，且相互平行设置。通过设置第一滑槽22，能够调节承接板16的竖直高度，即调节小球下落的竖直位移，从而能够得到竖直位移对于平抛运动的影响；通过手柄部23调节承接板16的高低时，可以通过在透明面板5与右侧板4重叠的部分上，在竖直方向上开设多个贯穿小孔，并且在承接板16上对应的位置开设小孔，当承接板16调节至不同高度时，在该高度的贯穿小孔内插入一销钉，销钉通过贯穿小孔插入承接板16上的小孔，从而起到定位作用，固定承接板16的竖直位置。限位块24能够防止小球滚落至承接板16外的位置，多条第一滑槽22能够使承接板16保持水平。

上述平抛运动滑轨17通过背板6上的第二滑槽25与背板6滑动连接，第二滑槽25沿水平方向设置，以实现平抛运动滑轨17沿第二滑槽25左右滑动。通过第二滑槽25可调节平抛运动滑轨17的水平位置，即调节小球做平抛运动时的水平位移，从而能够得出水平位移对于平抛运动的影响。

进一步地，本实施例提供的实验演示装置还设置有水平运动滑轨27，如图1、图2、图3所示，水平运动滑轨27通过设置于背板6上的第三滑槽26与背板6滑动连接，第三滑槽26沿水平方向设置，以实现水平运动滑轨27沿第三滑槽26左右滑动；水平运动滑轨27左端与平抛运动滑轨17右端相互插接，水平运动滑轨27右端贯穿右侧板4。通过该水平运动滑轨27与平抛运动滑轨17插接后，小球滑落后沿水平运动滑轨27做水平运动，通过计时器记录运动时间，从而学习水平运动。

上述水平运动滑轨27左端面上固定设置有一插接部28，平抛运动滑轨17右端面上设置有插槽29，如图1所示，水平运动滑轨27和平抛运动滑轨17通过插接部28插入插槽29内实现相互插接。插接部28和插槽29使水平运动滑轨27与平抛运动滑轨17无缝连接，不会影响小球的水平运动。

更近一步来讲，滑动小车12与承接板16也可以进行平抛运动的实验，将承接板16调节至低于滑动小车12顶面的位置，在滑动小车12上放置小球，即小球的竖直位移固定不变，然后拉动撞杆13，撞击滑动小车12，当滑动小车12被挡板10阻挡后，小球向右滚动并且脱离滑动小车12，并做平抛运动，落至承接板16上，在该实验过程中，可以用不同大小的力撞击滑动小车12，即给小球不同大小的初速度，观察小球的水平运动位移，并得出初速度对于平抛运动的影响；还可以在小车上放置不同质量的小球，保持撞击滑动小车12的力相同，观察小球的水平位移，并得出物体质量对于平抛运动的影响。

需要指出的是，本实施例中平抛运动滑轨17和水平运动滑轨27以及滑动小车12的顶面上均可以开车凹槽，从而保证实验过程中小球沿一条直线运动，提高实验精度；而且本实施例中用到的滑槽均采用普通的现有技术，即滑槽中安装一滑块的结构，从而实现两个部件之间的相对滑动；螺杆7与左侧板3和右侧板4之间的可转动连接可采用深沟球轴承来实现，即深沟球轴承的外圈与左侧板3和右侧板4以及底板1、隔板11固定连接，深沟球轴承的内圈与螺杆7两端固定连接，从而实现螺杆7与框体的相对转动。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。