一种探究矢量合成与滑块获得速度关联问题的教学仪的制作方法

本实用新型涉及教学设备技术领域，更具体地说，涉及一种探究矢量合成与滑块获得速度关联问题的教学仪。

背景技术：

目前，多数的普通高中均采购了不同种类的“力的合成与力的分解实验仪”，现有技术中公开号为cn201120355369.6的专利文献提供力的矢量合成与分解教学演示仪，该装置由绘图板、汇力环调节柱、紧固螺栓、滑轮调整器、钩码、受力细绳和绘图板支架构成。绘图板上置有量角器、位置调整孔、滑槽、绘图纸，绘图纸压块将绘图纸固定在绘图板上；汇力环调节柱设置在绘图板的最左端，两段连接细绳分别将橡皮筋、连接环和汇力环连接起来；滑轮调整器分上、右、下三组，分别由滑动支架、滑轮支架、滑轮和滚动轴承组成，滑动支架的一端由紧固螺栓固定在绘图板上的位置调整孔内，另一端装有滑轮支架，滑动支架下部的圆柱形凸台可在滑槽内滑动，滑轮支架可在滑动支架上实现360°圆周旋转，滑轮上装有滚动轴承；三条受力细绳的一端与汇力环相连，另一端绕过滑轮连接下垂的钩码，绘图板下部置有绘图板支架。虽然该装置有益效果较多，但依然存在下列问题：上述专利文献不便对探究矢量合成与滑块获得速度的关联问题，需要改进，鉴于此，我们提出一种探究矢量合成与滑块获得速度关联问题的教学仪。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

本实用新型的目的在于提供一种探究矢量合成与滑块获得速度关联问题的教学仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

2.技术方案

一种探究矢量合成与滑块获得速度关联问题的教学仪，包括展示板、推力组件、滑板、推车及测速仪，所述推力组件安装于展示板右端上部，所述滑板安装于展示板下端，所述推车安装于滑板右端，所述测速仪安装于滑板左端。

优选地，所述展示板左端下部相对滑板左端的位置开设有安装槽，所述测速仪嵌设于安装槽内。

优选地，所述推力组件包括固设于展示板右端上部的角度尺，所述角度尺前侧设有推力计，所述推力计筒部后壁焊接有限位座。

优选地，所述推力组件还包括设于展示板后侧的调节手轮，所述调节手轮前端依次贯穿展示板后壁及角度尺圆心延伸至前部并与限位座转动连接。

优选地，所述调节手轮前端设有与其一体成型的限位环起，所述限位环起限位于限位座内部，并在所述调节手轮前端外侧套设有弹簧，所述弹簧限位于限位座于角度尺圆心之间。

优选地，所述滑板顶面开设有滑槽，所述滑槽的宽度大于推车的宽度，且所述滑板后壁对称焊接有两个卡头，所述卡头与展示板前壁的卡槽卡接配合，并在所述滑板前侧端面粘接有水平仪。

优选地，所述滑槽靠近右端的位置开设有插槽，所述插槽内插接有挡板，所述挡板前端焊接有拉环。

优选地，所述推车顶面右侧焊接有挡块，所述挡块与推力计活塞杆端部活动连接，所述推车顶面左侧焊接有导柱，所述导柱上套设有多个配重块。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

本实用新型结构设计紧凑合理，功能强大，数据测量精准，且实验误差小，不仅便于探究滑快速度与矢量合成之间的关联，还可以探究滑块重量与与速度及摩擦力之间的关系。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构前侧示意图；

图2为本实用新型的整体结构后侧示意图；

图3为本实用新型的整体结构拆分示意图；

图4为本实用新型中推力组件的结构示意图；

图5为本实用新型中推车的结构拆分示意图；

图中标号说明：1、展示板；2、推力组件；3、滑板；4、推车；5、测速仪；101、安装槽；102、卡槽；201、角度尺；202、推力计；203、限位座；204、调节手轮；205、限位环起；206、弹簧；301、滑槽；302、卡头；303、水平仪；304、插槽；305、挡板；306、拉环；401、挡块；402、导柱；403、配重块。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1-5,本实用新型提供一种技术方案：

一种探究矢量合成与滑块获得速度关联问题的教学仪，包括展示板1、推力组件2、滑板3、推车4及测速仪5，推力组件2安装于展示板1右端上部，滑板3安装于展示板1下端，推车4安装于滑板3右端，测速仪5安装于滑板3左端。

具体的，展示板1左端下部相对滑板3左端的位置开设有安装槽101，测速仪5嵌设于安装槽101内。便于测速仪5对推车4达到滑板3左端时进行速度测量。

进一步的，推力组件2包括固设于展示板1右端上部的角度尺201，角度尺201前侧设有推力计202，推力计202筒部后壁焊接有限位座203。本实用新型利用角度尺201便于设定推力角度，既矢量角度。

值得说明的是，推力组件2还包括设于展示板1后侧的调节手轮204，调节手轮204前端依次贯穿展示板1后壁及角度尺201圆心延伸至前部并与限位座203转动连接。本实用新型通过转动调节手轮204便于调节推力计202的活动度，且调节手轮204与展示板1为螺纹连接，所述调节手轮204与角度尺201圆心为滑动连接。

值得注意的是，调节手轮204前端设有与其一体成型的限位环起205，限位环起205限位于限位座203内部，并在调节手轮204前端外侧套设有弹簧206，弹簧206限位于限位座203于角度尺201圆心之间。通过设置弹簧206可避免推力计202被调节手轮204拉动时，与角度尺201的磨损。

除此之外，滑板3顶面开设有滑槽301，滑槽301的宽度大于推车4的宽度，且滑板3后壁对称焊接有两个卡头302，卡头302与展示板1前壁的卡槽102卡接配合，并在滑板3前侧端面粘接有水平仪303。通过卡头302与卡槽102的卡接配合，便于更换不同摩擦度的滑板3，进行多向实验，而水平仪303的设置，是确保滑板3位于水平面，降低探究滑块速度的误差。

除此之外，滑槽301靠近右端的位置开设有插槽304，插槽304内插接有挡板305，挡板305前端焊接有拉环306。利用挡板305释放推车4，可降低实验误差。

除此之外，推车4顶面右侧焊接有挡块401，挡块401与推力计202活塞杆端部活动连接，推车4顶面左侧焊接有导柱402，导柱402上套设有多个配重块403。通过设置多个配重块403，还可探究滑块重量与速度及摩擦力之间的关系。

除此之外，本实用新型中测速仪5采用由河北慧采科技有限公司提供的型号为jx122558velocity1911式红外测速仪，推力计202采用的是由无锡市大箕山工仪设备有限公司提供的型号为kl-100的管形推力计，其配套液压系统和电磁阀以及管路也可由厂家提供，除此之外，本实用新型中涉及到电路和电子元器件以及模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本实用新型保护的内容也不涉及对于内部结构和方法的改进。

工作原理：转动调节手轮204，使得调节手轮204向前推动推力计202，此时弹簧伸张，拉动推力计202设置推力后将，沿角度尺201刻度转动推力计202，当设置好角度后，用手托住推力计202，并回转调节手轮204，使得调节手轮204拉动推力计202向后移动，直至弹簧压缩蓄力，此时推力计202通过摩擦力与弹簧连接固定，在滑板3右端的滑槽301内放入推车4，并通过挡块401插入插槽304用于抵挡推车4活动，此时推力计202的活塞杆与推车4顶面的挡块401紧密接触，开启测速仪5后，快速拉动挡板305前端的拉环306，将挡板305从插槽304内拉出，此时在推力计202的推动下，推车4沿滑槽301向左滑动，直至推车4左端被测速仪5感应后，测速仪5显示当前移动速度。根据记录数据，可以得到推力数值f、矢量角度α及滑动速度u，在进行多组实验均平均值，即可探究矢量合成与滑块获得速度关联问题。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。