一种物理实验架的制作方法

1.本实用新型涉及物理实验教具技术领域，具体是指一种物理实验架。


背景技术：

2.在物理这一学科的教学活动中，第十二章第一节是涉及到杠杆平衡原理这一知识点的，以往教师在教学活动中一般利用传统的一根直杠杆尺进行实验探究，所得平衡是一种特殊状态下的平衡，不能使实验结论具有普遍适应性，学生在学习的过程中理解的杠杆平衡原理，只是停留在书本上，并不能实现从理论到实践的转化，从而影响了对这一知识点的深度理解和运用，而且不利于的学生将“力臂”和“支点到力的作用点间的距离”区分开。
3.因此，一种力臂可以直接读出，能够使“力臂”和“支点到力的作用点间的距离”不重合，直观地演示杠杆平衡原理的物理教具有待提出。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：
5.一种物理实验架，包括底座、支撑杆以及活动设于支撑杆上端的实验部，所述支撑杆的下端固接在底座上，所述实验部包括水平尺和倾斜尺，所述倾斜尺按照与水平尺呈60度夹角的方式倾斜固接在水平尺上，且所述水平尺和倾斜尺在同一个平面内；所述水平尺和倾斜尺上均设有标识刻度，所述标识刻度下方且位于水平尺和倾斜尺上均设有挂环，用于挂接钩码；所述支撑杆上且与水平尺相对的一侧还设有圆盘，所述圆盘上均布若干同心圆环。
6.进一步地，所述水平尺和倾斜尺一体成型，且通过一连接轴连接在支撑杆上；所述连接轴穿过支撑杆之后与圆盘连接，且所述连接轴连接在圆盘的中心位置。
7.进一步地，所述水平尺的两端还分别螺接调节螺杆，所述调节螺杆上设有调节螺母。
8.进一步地，所述连接轴上且靠近圆盘的一端还设有旋转盘，且所述旋转盘与圆盘相互固接；所述旋转盘设为圆形板状结构，用于演示轮轴工作过程。
9.进一步地，所述连接轴的两端还活动连接有限位柱，且所述限位柱的外径大于连接轴的外径。
10.进一步地，所述挂环设为环状结构，并悬挂在水平尺以及倾斜尺上。
11.进一步地，所述底座设为纵截面为倒u形的板状结构，所述支撑杆固接在底座的中心位置；所述支撑杆设为柱状结构。
12.采用以上结构后，本实用新型具有如下优点：
13.通过设置带有水平尺和倾斜尺的实验部，达到了直观地演示多种位置时杠杆平衡原理的目的，帮助学生快速理解杠杆平衡原理这一知识点，感受杠杆平衡原理的普遍适应性，同时可以实现力臂和支点到力的作用点距离不重合，使学生对力臂的概念有了更深刻的理解；
14.通过将水平尺和倾斜尺设置为夹角为60度的结构，从而在计算力臂的过程能够利用直角三角形的结构特点来实现快速得出力臂大小的目的，提高了教学效率。
附图说明
15.图1是本实用新型实施例的主视图；
16.图2是本实用新型实施例的后视图；
17.图3是本实用新型实施例的侧视图；
18.图4是本实用新型实施例的立体图。
具体实施方式
19.下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
20.结合附图1
‑
4，一种物理实验架，包括底座1、支撑杆2以及活动设于支撑杆2上端的实验部，支撑杆 2的下端固接在底座1上，实验部包括水平尺3和倾斜尺4，倾斜尺4按照与水平尺3呈60度夹角的方式倾斜固接在水平尺3上，且水平尺3和倾斜尺4在同一个平面内；水平尺3和倾斜尺4上均设有标识刻度 11，标识刻度11下方且位于水平尺3和倾斜尺4上均设有挂环5，用于挂接钩码；支撑杆2上且与水平尺3相对的一侧还设有圆盘6，圆盘6上均布若干同心圆环。
21.在物理实验教学过程中，会涉及到关于力与力臂之间的计算问题，其中，力即为作用力，单位为牛顿 (n)，力臂为支点到力的作用线的垂直距离，在实现杠杆的平衡过程中，存在计算公式为f1
×
l1＝f2
×
l2，在此公式中，f1和f2即为不同大小的作用力，l1和l2即为f1和f2分别对应的力臂，在杠杆原理中，即满足上述公式。但是，在日常的教学活动中，存在的问题是力臂和支点到力的作用点重合，而且不能实现一般状态下平衡。本装置即为针对此问题提出的。在具体的使用过程中，可将实验用钩码挂设在挂环5 上，钩码重量即为f1或f2的大小可通过电子秤等装置称量得出。而后，在此基础上，通过对应的水平尺 3或倾斜尺4上的刻度得出力臂的大小；并且，由于水平尺3和倾斜尺4之间的夹角为60度，当将钩码悬挂在倾斜尺4上时，根据直角三角形的特点，30度的夹角对应的直角边长为其斜边的一半，因此，可通过此对应关系得出读数。故而，在具体的实施过程中，根据此装置即可直接得出具体的力臂大小，从而在挂设好位于支点一端的钩码之后，根据杠杆平衡原理，即可直接得出在挂设位于支点另一端的钩码过程中的正确刻度位置，从而提高了教师在教学过程中的效率，且有助于学生快速理解杠杆平衡原理以及力臂概念的知识点，实用性和功能性强。
22.在结构上，由于实验部是活动连接在支撑杆2上的，故而，在利用其进行杠杆平衡原理的演示过程中，实验部与支撑杆2的连接点即为支点。
23.水平尺3和倾斜尺4一体成型，且通过一连接轴7连接在支撑杆2上；连接轴7穿过支撑杆2之后与圆盘6连接，且连接轴7连接在圆盘6的中心位置。
24.为了便于演示杠杆平衡原理过程，在本装置中，将连接轴7穿设在水平尺3和倾斜尺4的中间位置，且在水平尺3和倾斜尺4上对称设置相同的标识刻度11，从而便于实现通过水平尺3或倾斜尺4来实现演示杠杆平衡原理的目的。
25.在结构上，为了达到更好地演示的目的，可在圆盘6上位于水平尺3的一侧设置若干同心圆环，达到配合标识的目的。并且，将同心圆环的半径设置为与标识刻度11对应的结
构。
26.水平尺3的两端还分别螺接调节螺杆8，调节螺杆8上设有调节螺母。
27.调节螺杆8通过其螺接端分别螺接在水平尺3的两端，通过在调节螺杆8上增设调节螺母，并能够相对调节螺杆8实现向外或向内移动，从而达到了通过调节螺母来进行微调节的目的，从而能够更加直观地演示杠杆平衡原理。
28.连接轴7上且靠近圆盘6的一端还设有旋转盘9，旋转盘9设为圆形板状结构，并与圆盘6相互固接，用于演示轮轴运动过程。
29.连接轴7的两端还活动连接有限位柱10，且限位柱10的外径大于连接轴7的外径。
30.通过在连接轴7的两端活动连接限位柱10，具体可为套接的形式，从而能够起到防止在使用的过程中圆盘6或实验部从连接轴7上脱落的作用，结构稳定，使用寿命长。
31.挂环5设为环状结构，并悬挂在水平尺3以及倾斜尺4上。
32.在具体使用的过程中，可将挂环5穿设在水平尺3以及倾斜尺4上，并能够相对二者活动，从而达到灵活使用的目的。
33.底座1设为纵截面为倒u形的板状结构，支撑杆2固接在底座1的中心位置；支撑杆2设为柱状结构。