一种用于物理教学的作用力演示装置的制作方法

本实用新型涉及物理教学装置技术领域，尤其涉及一种用于物理教学的作用力演示装置。

背景技术：

在物理教学过程中，经常需要教师在黑板上绘制解说图，通过理论知识来描述作用力与反作用力的状态，学生只能凭借着想象力来抽象的理解，教学效果不好。

经检索，中国专利公开号为cn205582338u的专利中，公开了一种作用力与反作用力的演示装置，本演示装置包括设置在展台台面上的支架，支架与展台固定连接，该装置通过小球下落高度和反弹高度相等验证作用力与反作用力，但是对于小球反弹到达最高点时仅仅为一瞬间，难以捕捉，因此无法获得精确的实验数据，而且由于小球自身重力以及弹性形变的影响，小球反弹的高度难以达到小球初始下落时的高度，实验误差较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于物理教学的作用力演示装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种用于物理教学的作用力演示装置，包括固定盒，所述固定盒的顶部外壁开有导向槽，且导向槽的内壁滚动连接有滚球，所述导向槽的一侧内壁焊接有支撑弹簧，且支撑弹簧的一端焊接有压板，所述压板滑动连接于导向槽的内壁，且压板的一侧外壁焊接有指针，所述导向槽的内壁滑动连接有左挡板和右挡板，且左挡板和右挡板之间通过螺钉固定有压力传感器，所述固定盒的顶部外壁一侧通过螺钉固定有刻度尺。

优选的，所述导向槽的内壁远离支撑弹簧的一侧通过螺钉固定有磁铁，且磁铁为u型结构。

优选的，所述左挡板靠近磁铁的一侧外壁通过螺钉固定有铁块，且铁块为e型结构。

优选的，所述固定盒的一侧外壁通过螺钉固定有油筒，且油筒的内壁滑动连接有活塞杆。

优选的，所述导向槽的一侧内壁开有润滑槽，油筒的一侧外壁开有出油孔，出油孔和润滑槽的内壁均插接有油管。

优选的，所述油筒的顶部外壁开有进油孔，且进油孔的内壁通过螺纹连接有密封塞。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种用于物理教学的作用力演示装置，具备以下有益效果：

1.该用于物理教学的作用力演示装置，通过设置的支撑弹簧和压力传感器，利用左挡板推动滚球挤压压板，通过刻度尺获得支撑弹簧对滚球的推力，通过压力传感器获得右挡板对滚球的推力，从而可以验证作用力与反作用力相等，当将左挡板吸附在磁铁上，推动滚球压缩支撑弹簧，利用支撑弹簧的弹力推动滚球撞击右挡板时，可以对碰撞过程进行讲解，通过该装置可以进行多种不同物理知识的实验教学。

2.该用于物理教学的作用力演示装置，通过设置的磁铁和铁块，e型铁块嵌入u型磁铁内部，可以有效提高对左挡板吸附的稳定性，减小滚球撞击右挡板时左挡板产生的晃动，有利于提高压力传感器测量过程的稳定性。

3.该用于物理教学的作用力演示装置，通过设置的润滑槽，推动活塞杆将油筒内部的润滑油压入润滑槽中，可以减小导向槽和滚球、压板之间的摩擦阻力，有利于减小实验误差。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本实用新型结构简单，操作方便，可以用于不同的物理实验教学中。

附图说明

图1为本实用新型实施例1提出的一种用于物理教学的作用力演示装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例1提出的一种用于物理教学的作用力演示装置的俯视结构示意图；

图3为本实用新型实施例2提出的一种用于物理教学的作用力演示装置的整体结构示意图。

图中：1-固定盒、2-导向槽、3-滚球、4-压板、5-支撑弹簧、6-刻度尺、7-指针、8-右挡板、9-左挡板、10-磁铁、11-铁块、12-压力传感器、13-润滑槽、14-密封塞、15-活塞杆、16-油筒。

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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的限制。

实施例1

参照图1-2，一种用于物理教学的作用力演示装置，包括固定盒1，固定盒1的顶部外壁开有导向槽2，且导向槽2的内壁滚动连接有滚球3，导向槽2的一侧内壁焊接有支撑弹簧5，且支撑弹簧5的一端焊接有压板4，压板4滑动连接于导向槽2的内壁，且压板4的一侧外壁焊接有指针7，导向槽2的内壁滑动连接有左挡板9和右挡板8，且左挡板9和右挡板8之间通过螺钉固定有压力传感器，固定盒1的顶部外壁一侧通过螺钉固定有刻度尺6。

本实用新型中，导向槽2的内壁远离支撑弹簧5的一侧通过螺钉固定有磁铁10，且磁铁10为u型结构。

本实用新型中，左挡板9靠近磁铁10的一侧外壁通过螺钉固定有铁块11，且铁块11为e型结构。

实施例2

参照图3，一种用于物理教学的作用力演示装置，固定盒1的一侧外壁通过螺钉固定有油筒16，且油筒16的内壁滑动连接有活塞杆15。

其中，导向槽2的一侧内壁开有润滑槽13，油筒16的一侧外壁开有出油孔，出油孔和润滑槽13的内壁均插接有油管，推动活塞杆15将油筒16内部的润滑油压入润滑槽13中，可以减小导向槽2和滚球3、压板4之间的摩擦阻力。

其中，油筒16的顶部外壁开有进油孔，且进油孔的内壁通过螺纹连接有密封塞14。

工作原理：利用左挡板9推动滚球3挤压压板4，通过刻度尺6获得支撑弹簧5对滚球3的推力，通过压力传感器12获得右挡板8对滚球3的推力，从而验证作用力与反作用力相等，将左挡板9吸附在磁铁10上，推动滚球3压缩支撑弹簧5，瞬间松开滚球3，利用支撑弹簧5的弹力推动滚球3撞击右挡板8，可以通过支撑弹簧5的弹力计算获得滚球3的加速度，压力传感器12检测滚球3对右挡板8产生的撞击力，从而对碰撞过程进行学习。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种用于物理教学的作用力演示装置，包括固定盒（1），其特征在于，所述固定盒（1）的顶部外壁开有导向槽（2），且导向槽（2）的内壁滚动连接有滚球（3），所述导向槽（2）的一侧内壁焊接有支撑弹簧（5），且支撑弹簧（5）的一端焊接有压板（4），所述压板（4）滑动连接于导向槽（2）的内壁，且压板（4）的一侧外壁焊接有指针（7），所述导向槽（2）的内壁滑动连接有左挡板（9）和右挡板（8），且左挡板（9）和右挡板（8）之间通过螺钉固定有压力传感器，所述固定盒（1）的顶部外壁一侧通过螺钉固定有刻度尺（6）。

2.根据权利要求1所述的一种用于物理教学的作用力演示装置，其特征在于，所述导向槽（2）的内壁远离支撑弹簧（5）的一侧通过螺钉固定有磁铁（10），且磁铁（10）为u型结构。

3.根据权利要求2所述的一种用于物理教学的作用力演示装置，其特征在于，所述左挡板（9）靠近磁铁（10）的一侧外壁通过螺钉固定有铁块（11），且铁块（11）为e型结构。

4.根据权利要求1所述的一种用于物理教学的作用力演示装置，其特征在于，所述固定盒（1）的一侧外壁通过螺钉固定有油筒（16），且油筒（16）的内壁滑动连接有活塞杆（15）。

5.根据权利要求4所述的一种用于物理教学的作用力演示装置，其特征在于，所述导向槽（2）的一侧内壁开有润滑槽（13），油筒（16）的一侧外壁开有出油孔，出油孔和润滑槽（13）的内壁均插接有油管。

6.根据权利要求5所述的一种用于物理教学的作用力演示装置，其特征在于，所述油筒（16）的顶部外壁开有进油孔，且进油孔的内壁通过螺纹连接有密封塞（14）。

技术总结
本实用新型公开了一种用于物理教学的作用力演示装置，包括固定盒，所述固定盒的顶部外壁开有导向槽，且导向槽的内壁滚动连接有滚球，所述导向槽的一侧内壁焊接有支撑弹簧，且支撑弹簧的一端焊接有压板，所述压板滑动连接于导向槽的内壁，且压板的一侧外壁焊接有指针，所述导向槽的内壁滑动连接有左挡板和右挡板，且左挡板和右挡板之间通过螺钉固定有压力传感器。本实用新型可以验证作用力与反作用力相等，可以对碰撞过程进行讲解，可以有效提高对左挡板吸附的稳定性，减小滚球撞击右挡板时左挡板产生的晃动，有利于提高压力传感器测量过程的稳定性，可以减小导向槽和滚球、压板之间的摩擦阻力，有利于减小实验误差。

技术研发人员：王相臣
受保护的技术使用者：王相臣
技术研发日：2019.06.17
技术公布日：2020.05.05