一种新型多普勒试验教学示范装置的制作方法

本发明涉及物理教学技术领域，具体为一种新型多普勒试验教学示范装置。

背景技术：

多普勒效应指出，波在波源移向观察者时接收频率变高，而在波源远离观察者时接收频率变低。多普勒效应在科学研究、工程技术、交通管理、医疗诊断、测量技术等领域有着广泛的应用，例如：雷达系统就是基于多普勒效应远离，应用于导弹、卫星、车辆等运动目标速度的监测；医学上的超声波对人体内脏活动情况及血液流速的检测都是根据多普勒效应的原理进行的。多普勒效应是大学物理教学中的一个重要内容，现有的大学实验，仪器结构复杂，而且不能直观的看出多普勒效应现象，都是通过实验数据分析，通过原理来进行计算推出，同时实验的精度跟实验仪器有很大的关系，不利于学生对多普勒效应的直观理解，因此有需要提供一种新型多普勒试验教学示范装置，效果直观明了，极大的加深了学生们对多普勒效应的理解。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种新型多普勒试验教学示范装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型多普勒试验教学示范装置，包括水箱、滑轨、滑块以及振动马达，所述水箱的上端内壁相对的两侧粘合有连接台，所述连接台之间设置有并行的滑轨，所述滑轨有两个，所述滑轨上滑动安装有滑块，所述滑块的内部固定连接有底座，所述振动马达固定安装在底座上，所述振动马达的正上方安装有调速开关，所述调速开关的一侧固定设置有电池安装槽，所述电池安装槽内安装有电池，所述振动马达通过调速开关与电池电连接，所述调速开关的上方设置有调速旋钮，所述滑块的底部两侧均设置有凸出的卡槽，所述卡槽的内部上端安装有小型滚轮，所述滑块与滑轨之间通过小型滚轮滑动连接，所述滑轨的底部安装有竖直向下的振动器，所述振动器安装在振动马达的主轴上，所述水箱内放入有水层，所述水层上表面漂浮有缓冲层，所述振动器深入到水层内部。

优选的，所述电池为可充电电池。

优选的，所述振动器呈棒状，所述振动器包括外壁、旋转软体以及小型钢珠，所述小型钢珠交错固定安装在旋转软体的前端，所述旋转软体置入外壁内腔中。

优选的，所述缓冲层为细小的塑料材质物体。

优选的，所述水箱的上侧开有进水口，所述水箱的底部开有出水口。

优选的，所述滑轨的两端均设置有防撞缓冲件，所述防撞缓冲件为橡胶材质。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：此发明通过设置滑轨以及滑块，滑块在滑轨上自由的移动，移动的滑块将带动振动器向前运动，为多普勒效应的产生提供了基础，通过在滑轨上设置卡槽以及小型滚轮，卡槽与滑轨卡接，使得滑块不易脱轨，小型滚轮减少滑块与滑轨之间的摩擦，便于滑块在滑轨上自由移动，给实验带来极大的方便，通过设置振动马达以及振动器，振动马达带动振动器振动，振动的振动器将在水面激起水波，以此来作为多普勒效益的示范水波，通过设置调速开关以及调速旋钮，可以调节振动马达的不同转速以此来控制振动器的振动频率，而激起的水波的频率密度不同，可进行多组不同的实验来进行比较，来加深学生们对多普勒效应的理解，通过设置电池为二次电池，循环利用，节约能源，工作输出电压小，安全系数高，同时所占体积小，通过设置缓冲层，减少吸收水波的能量，避免水面产生涟漪而对实验产生影响，通过移动滑块带动振动的振动器，使之在水面产生水波，通过观察移动振动器的前后水波的疏密，从而演示出多普勒效应，直观明了。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明剖面图；

图3为本发明滑块剖面示意图；

图4为本发明振动器剖面图。

图中：1水箱、2连接台、3滑轨、4滑块、5防撞缓冲件、6振动马达、7底座、8小型滚轮、9卡槽、10振动器、11调速开关、12调速旋钮、13电池安装槽、14电池、15水层、16缓冲层、17旋转软体、18小型钢珠。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者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发明的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种新型多普勒试验教学示范装置，包括水箱1、滑轨3、滑块4以及振动马达6，所述水箱1的上侧开有进水口，所述水箱1的底部开有出水口，所述水箱1的上端内壁相对的两侧粘合有连接台2，所述连接台2之间设置有并行的滑轨3，所述滑轨3有两个，所述滑轨3的两端均设置有防撞缓冲件5，所述防撞缓冲件5为橡胶材质，所述滑轨3上滑动安装有滑块4，通过设置滑轨3以及滑块4，滑块4可在滑轨3上自由的移动，移动的滑块3将带动振动器10向前运动，为多普勒效应的产生提供了基础，所述滑块4的内部固定连接有底座7，所述振动马达6固定安装在底座7上，所述振动马达6的正上方安装有调速开关11，所述调速开关11的一侧固定设置有电池安装槽13，所述电池安装槽13内安装有电池14，所述电池14为可充电电池，通过设置电池14为二次电池，循环利用，节约能源，工作输出电压小，安全系数高，同时所占体积小，所述振动马达6通过调速开关11与电池14电连接，所述调速开关11的上方设置有调速旋钮12，通过设置调速开关11以及调速旋钮12，可以调节振动马达6的不同转速以此来控制振动器10的振动频率，而激起的水波的频率密度不同，可进行多组不同的实验来进行比较，来加深学生们对多普勒效应的理解，所述滑块4的底部两侧均设置有凸出的卡槽9，所述卡槽9的内部上端安装有小型滚轮8，所述滑块4与滑轨3之间通过小型滚轮8滑动连接，通过在滑块4上设置卡槽9以及小型滚轮8，卡槽9与滑轨3卡接，使得滑块4不易脱轨，小型滚轮8减少滑块4与滑轨3之间的摩擦，便于滑块4在滑轨3上自由移动，给实验带来极大的方便，所述滑轨3的底部安装有竖直向下的振动器10，所述振动器10安装在振动马达6的主轴上，所述振动器10呈棒状，所述振动器10包括外壁19、旋转软体17以及小型钢珠18，所述小型钢珠18交错固定安装在旋转软体17的前端，所述旋转软体17置入外壁内腔中，通过设置振动马达6以及振动器10，振动马达6带动振动器10振动，振动的振动器10将在水面激起水波，以此来作为多普勒效益的示范水波，所述水箱1内放入有水层15，所述水层15上表面漂浮有缓冲层16，通过设置缓冲层16，减少吸收水波的能量，避免水面产生涟漪而对实验产生影响，所述缓冲层16为细小的塑料材质物体，所述振动器10深入到水层15内部，本发明通过移动滑块4带动振动的振动器10，使之在水面产生水波，通过观察移动的振动器10的前后水波的疏密，从而演示出多普勒效应，直观明了。

工作原理：通过调速旋钮12对振动马达6进行调控，振动马达6通过带动旋转软体17转动，转动的旋转软体17将带动小型钢珠18做离心运动，而击打外壁19使得振动器10振动，振动的振动器10将引起水面振动产生波纹，然后沿滑轨3移动滑块4，运动的滑块4将带动振动器10运动，通过观察运动中振动器10前方和后方的波纹疏密情况，从而得出在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高。在运动的波源后面，产生相反的效应。波长变得较长，频率变得较低。波源的速度越高，所产生的效应越大。从而演示了多普勒效应。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。