多功能物理实验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多功能物理实验装置，包括底座及与其连接的长杆（3），所述底座由底板（1）及与所述底板（1）垂直布置的立板（2）构成，所述立板（2）及长杆（3）上均匀分布有多个插孔（5），所述立板（2）及长杆（3）通过连接插栓（4）穿过所述插孔（5）连接。此实用新型提供一种结构简单，制作成本低，操作简便，变换连接位置可满足多种实验需求的多功能物理实验装置，实现实验过程中器材利用率高，能随意移动摆放在合适的位置,使学生可更加直观的观察实验,提高实验演示效果，具有较强的实用性。
【专利说明】多功能物理实验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种实验装置，更具体地说，本实用新型涉及一种多功能的物理实验装置。
【背景技术】
[0002]物理学是一门以观察和实验为基础的学科，许多物理知识都是通过观察实验，经过认真的思索总结出来的。特别是对天生好奇好动中学生，物理实验有很强的吸引力，极易唤起他们的直接兴趣，从而提升教学效果及教学质量。
[0003]普通的物理实验器材功能单一，往往一种实验器材只能完成对应的一个实验。教师针对不同的实验需准备多种实验器材，这样不仅器具繁多不便准备，而且携带不便，存放也占据空间。一些传统的实验装置在实验过程中也不易摆放挪动，不能让学生近距离的进行观察实验，达不到很好的实验效果。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种结构简单，制作成本低，操作简便，变换连接位置可满足多种实验需求的多功能物理实验装置，实现实验教学过程中器材利用率高，且能随意移动摆放在合适的位置进行实验，使实验更加直观形象，提闻实验演不效果。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为:所提供的这种多功能物理实验装置，包括底座及与其连接的长杆，所述底座由底板及与所述底板垂直布置的立板构成，所述立板及长杆上均匀分布有多个插孔，所述立板及长杆通过连接插栓穿过所述插孔连接。
[0006]为使上述技术方案更加详尽和具体，本实用新型还提供以下更进一步的优选技术方案，以获得满意的实用效果:
[0007]所述长杆为两根，其中一根所述长杆竖直连接于所述立板上，另一根所述长杆水平布置且通过所述连接插栓穿过水平长杆的中心插孔与所述竖直长杆连接。
[0008]所述长杆与底板成一定角度布置并连接于所述立板上。
[0009]所述长杆竖直连接于所述立板上，所述立板上设有分度尺刻度。
[0010]所述长杆水平布置在所述立板的上端，所述连接插栓穿过所述长杆的中心插孔与所述立板连接。
[0011]所述长杆水平布置于所述立板的上端，所述长杆通过所述连接插栓与所述立板上端靠近两侧的插孔连接。
[0012]所述长杆为两根，所述两根长杆均竖直布置且间隔一定距离连接于所述立板上。
[0013]所述底板上设有连接所述立板的安装插槽，所述立板下方设有与所述安装插槽相配合的插接块。
[0014]所述立板设有平行布置的两块，所述两块立板间设有间隙。[0015]所述长杆为截面呈U形结构的铁质杆，在所述长杆的两侧均设有刻度，其中一侧的零刻度线设在一端，另一侧的零刻度线设于中部。
[0016]本实用新型与现有技术相比，通过调整变换长杆与立板的连接位置关系可组成不同的实验平台，配合辅助器材可完成多种实验，器材利用率高；具有底座支撑结构，可随意将实验装置移动或摆放在合适的位置，使得学生可更加直观的观察实验，提高实验演示效果；底板与立板间组装拆卸方便，便于存放及携带。本实用新型结构简单，制作成本低，操作简便，具有较强的使用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面对本说明书的附图所表达的内容及图中的标记作简要说明:
[0018]图1为本实用新型第一种实施例的结构示意图；
[0019]图2为本实用新型第二种实施例的结构示意图；
[0020]图3为本实用新型第三种实施例的结构示意图；
[0021]图4为本实用新型第四种实施例的结构示意图；
[0022]图5为本实用新型第五种实施例的结构示意图；
[0023]图6为本实用新型第五种实施例的结构示意图；
[0024]图7为本实用新型底座结构不意图；
[0025]图8为本实用新型长杆结构示意图；
[0026]图9为长杆一侧面尺寸标记示意图；
[0027]图10为长杆另一侧面尺寸标记示意图；
[0028]图11为连接插栓结构示意图。
[0029]图中标记为:1、底板，11、安装插槽，2、立板，21、插接块，3、长杆，4、连接插栓，5、插孔,6、电路板。
【具体实施方式】
[0030]下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0031]本实用新型提供一种多功能物理实验装置，包括底座及连接在底座上的长杆3，底座由底板I及与底板I垂直布置的立板2构成,立板2上均勻分布有多个插孔5,长杆3上均匀排列多个插孔5，连接插栓4依次穿过立板2及长杆3上的插孔5。均布的多个插孔4，供连接安装使用，以满足不同位置的装配。调整长杆3与立板2的位置关系，将长杆3与立板2上不同的孔位连接，以满足不同的实验需要。图11所示，为连接插栓4的结构示意图，其上盖尺寸大于插孔5的直径，插杆可穿过插孔5，后方通过开孔的燕尾夹夹紧固定，安装拆卸简单方便，省时省力。
[0032]本实用新型中，如图7所示，优选的在底板I上设有平行布置的两块立板2，两块立板2间有一定的间隙。底座的稳定性好，可随意将实验装置移动或摆放在合适的位置，使得学生可更加直观的观察实验，提高实验演示效果；两块立板2的设计好处是使得长杆3与立板2的连接更稳定可靠，不晃动便于进行实验操作。
[0033]如图7所示，在底板I上设有连接立板2的安装插槽11，立板2下方设有与安装插槽11相配合的插接块21。插槽与插块的配合连接，可随意的拆卸安装。不使用时可将其拆卸收纳盒中，便于存放与携带，且避免器材的磨损毁坏；需做实验用时在取出插接安装在一起，组装方便快捷。安装插槽11可设计为截面是三角形或梯形的长形导向槽，这种结构立板2组装后更稳定。
[0034]优选的，如图8所示，长杆3为截面呈U形结构，且为铁质材料，配合辅助的磁性实验器材使用，便于实验。如图9、图10所示，在长杆3的两侧均设有刻度，其中一侧的零刻度线设在一端，由一端向里一端设刻度线，另一侧的零刻度线设于中部，由中间向两侧分布刻度线，在不同的实验中可使用不同的刻度线。电路板6等初中物理辅助实验器材中的孔间距通常为3cm，为便于本实验装置与辅助器材的配合使用，将立板2及长杆3上相邻插孔5间的间距均设为3cm。
[0035]作为本实用新型的第一种实施例，如图1所示长杆3为两根，其中一根长杆3竖直连接于立板2上，另一根长杆3水平布置，通过连接插栓4穿过水平长杆3的中心插孔5与所述竖直长杆3连接，即将水平长杆3以中心为连接点与竖直长杆3连接。
[0036]第一种实施例，可演示杠杆的平衡实验，在水平长杆3距中心不同距离的插孔5上挂不同质量的法码，观察水平长杆3是否平衡，从而体现力的大小与力臂长短之间的关系。
[0037]作为本实用新型的第二种实施例，如图2所示，长杆3与底板I成一定角度布置并连接于立板2上。安装角度可变化，根据不同的安装角度做与斜面有关的实验。
[0038]第二种实施例，可配合弹簧测力计来分析斜面上力的分解；通过在立板2的插孔4内连接定滑轮和动滑轮，演示滑轮组实验，定滑轮和动滑轮组成滑轮组提升钩码，得出结论使用滑轮组既可以省力，又可以改变用力方向，形象再现起重吊车工作原理。如在底板I的下方用垫块支起，使得支面减小，整个装置即不稳定；如将滑轮组及钩码在长杆3上的连接位置，装置相对稳定，通过实验表明支面越大、重心越低物体的稳度越高。
[0039]作为本实用新型的第三种实施例，如图3所示，长杆3竖直连接于立板2上，立板2上设有分度尺刻度。
[0040]第三种实施例，辅助实验器材为采用细线吊着摆锤制成重垂线，将重垂线连接在竖直的立板2上，摆锤静止时总是竖直下垂，即体现重力的方向总是竖直向下。设有分度尺，可作水平仪使用，能检验面是否水平，重垂线与底板I互为垂直时，底板水平，重垂线在分度尺中心线，若面板不水平，重垂线摆锤立板分度尺中心线不再重合，分度尺显示的角度便是面板的倾斜角度。也可以用于探究钟摆的摆动原理。
[0041]作为本实用新型的第四种实施例，如图4所示，长杆3水平布置在所述立板2的上端，连接插栓4穿过长杆3的中心插孔5与立板2连接。长杆3连接于立板2最上排的插孔4内，便于在长杆3上放置实验辅助器材。将长杆3中心与立板2连接，调整使其在水平位置平衡。
[0042]第四种实施例中，辅助器材为带有磁性的玩具小人，形象生动，可方便的吸附与铁质的长杆3上。将两个玩具小人分别吸在不同重量的小磁铁上，在将不同重量的小动物放置杠杆两边，调节其位置使杠杆平衡在水平位置。可用于近距离演示杠杆平衡实验，解决了重心较高的平衡物从杠杆上掉落这一难题，便于学生观察及亲自动手实验。
[0043]作为本实用新型的第五种实施例，长杆3水平布置于所述立板2的上端，长杆3通过连接插栓4与立板2上端靠近两侧的插孔5连接。通过两点的定位连接，长杆3固定不动。
[0044]在长杆3的两端安装小滚轮，在滚轮上悬挂钩码，当两侧钩码重量相等时，两端拉力相等长杆3保持静止，拉力平衡；调整钩码的重量大小不等时，这两个拉力不能平衡。二力平衡条件是两个力作用在一个物体上，大小相等、方向相反、作用在一条直线上。
[0045]在第五种实施例中，通过在长杆3上布置小滑轮，辅助器材细线和橡皮筋，探究同一直线上二力合成。细线和橡皮筋原长0A，它在同方向力Fl和F2的共同作用下伸长到AB，记录F1、F2的大小和方向。细线和橡皮筋在两个方向相反的力F1、F2作用下伸长到AB，记录此时F1、F2的大小和方向。撤去F1、F2后，用力F作用在橡皮筋上，橡皮筋同样伸长到AB，记录F的大小和方向。比较Fl和F2同向的情况下，Fl、F2和F之间的大小和方向关系。比较Fl和F2反向的情况下，F1、F2和F之间的大小和方向关系。通过实验可知，力F产生的效果跟力Fl和F2共同作用的效果相同，所以F是Fl和F2的合力。同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和，方向跟这两个力的方向相同，即F=F1+F2。长杆3上可以采用颜色明显的磁条作为记录橡皮筋伸缩的标记，便于对力的大小进行判断。
[0046]第五种实施例还可以作为凸透镜成像实验的光具座，在长杆3上放置三块小磁块，烛台、凸透镜和光屛的金属杆分别竖直靠吸在三块小磁块上可自由移动，通过调整各位置观察成像情况，当烛焰在光屛上成清晰的像时，长杆3上设有刻度线，便能读出像距和物距，从而完成凸透镜成像规律。
[0047]作为本发明的第六种实施例，如图6所不,长杆3为两根,两根长杆3均竖直布置且间隔一定距离连接于立板2上。可将电路板6通过连接插栓4固定于两根长杆3上，长杆3之间的距离根据电路板6的宽度调整到合适的距离。以本实验装置作为固定电路板6的支架，可在其上进行各种电路的演示实验，避免了电路板只能挂在墙壁上演示实验的弊端，能和学生近距离演示，提高演示实验效果。
[0048]将长杆3竖直立在立板2上，在长杆3上插入两个连接插栓4，橡皮筋固定拉紧在两个连接插栓4上，弹拨橡皮筋，橡皮筋振动而发声，使用不同力度弹拨，或更换橡皮筋的粗细、长短，调节橡皮筋的松紧，便可探究影响声音响度和音调的因素。
[0049]将U型长杆3穿过插孔4装滑轮，并将有滑轮的一侧向下，长杆3便是小车，把长方体木块直立在小车上，用手快速拉动小车，可以看到直立的长方体木块朝运动相反的方向倾倒，说明物体具有保持静止状态的性质。把小车匀速扭动起来，前面置一障碍物，小车遇障碍物突然停止，可以看到长方体木块朝运动的方向倾倒。说明物体具有保持匀速直线运动的性质。
[0050]综上，将本实验装置与中学力学辅助器材组合，可完成探究杠杆的平衡、三力平衡、斜面等诸多实验；将本实验装置与线路实验板组合，可完成组成串并联电路、测小灯泡电功率和自行设计电路实验等诸多实验；可替代一些专用教具演示其实验，如演示跷跷板模型实验原理、吊车起重原理、重垂线水平仪原理、惯性实验、凸透镜成像原理、稳度与支面和重心的关系、压强与受力面积和压力的关系、声音的产生与声音的特征等，还可演示将小磁铁吸附在杠杆上，杠杆被磁化可吸引小铁钉等诸多实验。
[0051]该教具利用间隔多孔U型长杆3与立板2相结合，以及利用铁质U型长杆3能够吸引磁性物体的特点，为实验操作提供便利，可演示其他教具无法演示的诸多实验，是个多功能实验装置。并可与“力学演示板”和“线路实验板”相兼容，为其提供支架。实验涉及到力学、电学、光学、声学等方面，器材利用率高。该实验装置能解决一些实验难点问题，切制作成本低，操作简便，且可拆装，便于存放携带，器材利用率高，形象直观，解决了 一些传统实验器材不便移动的弊端，便于学生近距离观察实验，提高实验效果。为中学物理实验提供了一个很好的演示平台。
[0052] 上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，但是本实用新型并不受限于上述方式，只要采用本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进或直接应用于其它场合的，均落在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.多功能物理实验装置，其特征在于:包括底座及与其连接的长杆(3)，所述底座由底板(I)及与所述底板(I)垂直布置的立板(2)构成，所述立板(2)及长杆(3)上均匀分布有多个插孔(5 )，所述立板(2 )及长杆(3 )通过连接插栓(4 )穿过所述插孔(5 )连接。
2.按照权利要求1所述的多功能物理实验装置，其特征在于:所述长杆(3)为两根，其中一根所述长杆(3 )竖直连接于所述立板(2 )上，另一根所述长杆(3 )水平布置且通过所述连接插栓(4)穿过水平长杆(3)的中心插孔(5)与所述竖直长杆(3)连接。
3.按照权利要求1所述的多功能物理实验装置，其特征在于:所述长杆(3)与底板(I)成一定角度布置并连接于所述立板(2)上。
4.按照权利要求1所述的多功能物理实验装置，其特征在于:所述长杆(3)竖直连接于所述立板(2)上，所述立板(2)上设有分度尺刻度。
5.按照权利要求1所述的多功能物理实验装置，其特征在于:所述长杆(3)水平布置在所述立板(2)的上端，所述连接插栓(4)穿过所述长杆(3)的中心插孔(5)与所述立板(2)连接。
6.按照权利要求1所述的多功能物理实验装置，其特征在于:所述长杆(3)水平布置于所述立板(2 )的上端，所述长杆(3 )通过所述连接插栓(4 )与所述立板(2 )上端靠近两侧的插孔(5)连接。
7.按照权利要求1所述的多功能物理实验装置，其特征在于:所述长杆(3)为两根，所述两根长杆(3)均竖直布置且间隔一定距离连接于所述立板(2)上。
8.按照权利要求1至7任一项所述的多功能物理实验装置，其特征在于:所述底板(I)上设有连接所述立板(2 )的安装插槽(11)，所述立板(2 )下方设有与所述安装插槽(11)相配合的插接块(21)。
9.按照权利要求8所述的多功能物理实验装置，其特征在于:所述立板(2)设有平行布置的两块，所述两块立板(2)间设有间隙。
10.按照权利要求9所述的多功能物理实验装置，其特征在于:所述长杆(3)为截面呈U形结构的铁质杆，在所述长杆(3)的两侧均设有刻度，其中一侧的零刻度线设在一端，另一侧的零刻度线设于中部。
【文档编号】G09B23/06GK203786965SQ201420191820
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月18日 优先权日:2014年4月18日
【发明者】姚晓虎 申请人:姚晓虎