一种便携式钟摆实验展示模型的制作方法

本实用新型涉及教学教具技术领域，具体为一种便携式钟摆实验展示模型。

背景技术：

钟摆实验是由瑞士建构主义发展心理学家皮亚杰发明，用来测试儿童演绎推理能力程度的实验。实验的结果是：形式运算阶段的儿童已经具有抽象逻辑推理能力，能运用假设演绎推理，推论出问题的结论。

科学实验课堂上，教师需要带领学生们做钟摆实验，探究角度对摆的速度的影响，研究摆的重量与摆速度的关系，实验探究过程如下：

实验一：研究三个不同角度对摆的速度的影响，量角器帮助确定30度角、 60度角、90度角。

实验方法：计时测试15秒内摆的来回次数，摆动次数多则说明速度越快，摆动次数少即速度慢，因此以摆动次数来衡量摆的速度。最终研究出角度不同是否对摆的速度有影响。

研究的问题一：摆的角度与摆的速度关系

实验条件：不变：钩码一个，重十克。

单次研究时间：限时十五秒。

钩码位置不变

变量：摆的角度

实验过程：先用量角器量出角度，分别是30度、60度和90度。再用计时测15秒，数出摆动次数以衡量摆的速度。

实验结果：摆的角度与摆的速度无关。

实验二：研究摆的重量与摆速度的关系。研究三次不同重量的钩码对摆的速度的影响。

实验方法：计时测试15秒内摆的来回次数，摆动次数多则说明速度越快，摆动次数少即速度慢，因此以摆动次数来衡量摆的速度。最终研究出重量不同是否对摆的速度有影响。

研究的问题二：摆的重量与摆速度的关系

实验条件：不变：限时十五秒(限时时间不变)

摆的角度是90度(角度不变)

研究变量：摆的重量

实验过程：在摆上放置不同数量的钩码，单个钩码重量为10g，一共研究十克、二十克和三十克钩码对摆的速度影响。计时测15秒，数出摆动次数以衡量摆的速度。

实验结果：摆的重量与摆的速度无关。

但是，现有的钟摆实验模型在实验过程存在设定固定角度困难，计时操作麻烦，更换计重单位麻烦的问题，不方便课堂展示，造成给学生呈现的实验结果不清晰的问题。

基于此，本实用新型设计了一种便携式钟摆实验展示模型，以解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种便携式钟摆实验展示模型，以解决上述背景技术中提出的现有的钟摆实验模型在实验过程存在设定固定角度困难，计时操作麻烦，更换计重单位麻烦的问题，不方便课堂展示，造成给学生呈现的实验结果不清晰的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种便携式钟摆实验展示模型，包括展示窗，所述展示窗的后壁均匀向内开设有若干组限位槽，所述展示窗的内腔顶部固定安装有夹绳板，所述夹绳板的侧壁开设有圆槽，所述展示窗的后壁横向插接有横轴，所述横轴的外壁均匀设置有螺纹，所述横轴与展示窗的后壁螺纹配合，所述横轴与圆槽相互配合，所述横轴的一端固定安装有转动旋钮，所述横轴的另一端与圆槽之间设置有细绳，所述细绳贯穿夹绳板，所述细绳的另一端固定安装有铁块，所述铁块的侧壁固定安装有安装轴，所述安装轴的外壁均匀设置有螺纹，所述安装轴的外壁上螺纹安装有承重块，所述限位槽内活动安装有磁吸表座，所述磁吸表座的顶部设置有表座旋钮。

优选的，所述磁吸表座的内腔对称固定安装有两组软铁和填空块，所述软铁之间设置中心槽，所述中心槽内转动设置有永久磁体，两组所述软铁之间设置有铜块，所述铜块分别设置在中心槽的上下两端，所述永久磁体的顶部与表座旋钮固定连接。

优选的，所述展示窗的侧壁固定安装有安装箱，所述安装箱的内腔横向插接有转动轴，所述转动轴的外壁固定安装有透明沙漏，所述透明沙漏一次全部漏完的时间设置为15S。

优选的，所述透明沙漏的上下两端固定安装有小磁铁，所述安装箱底壁的顶部规定安装有小铁块，所述小铁块与小磁铁磁性吸附，所述转动轴的一端固定安装有转动轴旋钮。

优选的，所述承重块与安装轴和铁块总共的重量相同。

优选的，所述展示窗的底部固定安装有支撑底座。

优选的，所述展示窗的底壁的顶部固定安装有承重块放置槽。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过支撑底座的设置，便于展示窗的稳定放置，通过翻转透明沙漏，使透明沙漏能够准确的计时15S，通过小磁铁和小铁块的配合，便于透明沙漏能够稳定位置，通过转动轴旋钮的设置，便于手动转动转动轴，实现透明沙漏的翻转，使用时，通过手动转动转动旋钮，使横轴与圆槽紧密贴合，将穿过夹绳板侧壁的细绳夹紧，多组限位槽分别设置在30度、60度和90度的位置，通过在限位槽内放置磁吸表座，手动操作转动度，永久磁铁的磁极正对软铁的位置，永久磁铁磁化软铁，并形成完整的磁力线进而吸住铁块，使磁吸表座能够吸附铁块，固定铁块的起始位置，通过手动转动表座旋钮，使表座旋钮回转度，使永久磁铁的磁极正对铜块的竖向位置，永久磁铁不会磁化软铁，此时铁块在重力作用下可以进行钟摆实验，通过承重块与安装轴和铁块总共的重量相同的设置，增加更多的承重块，实现钟摆实验过程中摆重量的变化，本装置能够完全符合教师教学过程中钟摆实验的过程，便于计时、设置角度变量，设置摆重的变量，操作简单，便于教师课堂实验，具有良好的市场前景。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型主视角结构示意图；

图2为本实用新型侧视角剖视结构示意图；

图3为本实用新型磁吸表座内腔结构示意图；

图4为本实用新型后视角角示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-展示窗，2-限位槽，3-夹绳板，4-圆槽，5-横轴，6-转动旋钮，7-细绳， 8-铁块，9-安装轴，10-承重块，11-磁吸表座，12-表座旋钮，13-填空块，14- 中心槽，15-永久磁体，16-软铁，17-铜块，18-安装箱，19-透明沙漏，20-转动轴，21-小铁块，22-小磁铁，23-转动轴旋钮，24-支撑底座，25-承重块放置槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种便携式钟摆实验展示模型，包括展示窗1，展示窗1的后壁均匀向内开设有若干组限位槽2，展示窗1的内腔顶部固定安装有夹绳板3，夹绳板3的侧壁开设有圆槽4，展示窗 1的后壁横向插接有横轴5，横轴5的外壁均匀设置有螺纹，横轴5与展示窗 1的后壁螺纹配合，横轴5与圆槽4相互配合，横轴5的一端固定安装有转动旋钮6，横轴5的另一端与圆槽4之间设置有细绳7，细绳7贯穿夹绳板3，细绳7的另一端固定安装有铁块8，铁块8的侧壁固定安装有安装轴9，安装轴9的外壁均匀设置有螺纹，安装轴9的外壁上螺纹安装有承重块10，限位槽2内活动安装有磁吸表座11，磁吸表座11的顶部设置有表座旋钮12。

其中，磁吸表座11的内腔对称固定安装有两组软铁16和填空块13，软铁16之间设置中心槽14，中心槽14内转动设置有永久磁体15，两组软铁16 之间设置有铜块17，铜块17分别设置在中心槽14的上下两端，永久磁体15 的顶部与表座旋钮12固定连接，展示窗1的侧壁固定安装有安装箱18，安装箱18的内腔横向插接有转动轴20，转动轴20的外壁固定安装有透明沙漏19，透明沙漏19一次全部漏完的时间设置为15S，透明沙漏19的上下两端固定安装有小磁铁22，安装箱18底壁的顶部规定安装有小铁块21，小铁块21与小磁铁22磁性吸附，转动轴20的一端固定安装有转动轴旋钮23，承重块10与安装轴9和铁块8总共的重量相同，展示窗1的底部固定安装有支撑底座24，展示窗1的底壁的顶部固定安装有承重块放置槽25。

本实施例的一个具体应用为：本实用新型通过支撑底座24的设置，便于展示窗1的稳定放置，通过翻转透明沙漏19，使透明沙漏19能够准确的计时 15S，通过小磁铁22和小铁块21的配合，便于透明沙漏19能够稳定位置，通过转动轴旋钮23的设置，便于手动转动转动轴20，实现透明沙漏19的翻转，使用时，通过手动转动转动旋钮6，使横轴5与圆槽4紧密贴合，将穿过夹绳板3侧壁的细绳7夹紧，多组限位槽2分别设置在30度、60度和90度的位置，通过在限位槽2内放置磁吸表座11，手动操作转动1290度，永久磁铁15的磁极正对软铁16的位置，永久磁铁15磁化软铁16，并形成完整的磁力线进而吸住铁块8，使磁吸表座11能够吸附铁块8，固定铁块8的起始位置，通过手动转动表座旋钮12，使表座旋钮12回转90度，使永久磁铁15的磁极正对铜块17的竖向位置，永久磁铁15不会磁化软铁16，此时铁块8在重力作用下可以进行钟摆实验，通过承重块10与安装轴9和铁块8总共的重量相同的设置，增加更多的承重块10，实现钟摆实验过程中摆重量的变化，本装置能够完全符合教师教学过程中钟摆实验的过程，便于计时、设置角度变量，设置摆重的变量，操作简单，便于教师课堂实验，具有良好的市场前景。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。