一种圆周运动综合实验平台的制作方法

本实用新型涉及学教学器械领域，具体为一种圆周运动综合实验平台。

背景技术：

实验教学是一种直观生动的教学手段,它不但可以激发学生自主学习的热情,使学生体验科学探究的乐趣,培养观察能力、思维能力和自学能力,也是训练学生实验操作技能、提高实验探究能力的主要途径。

在物理、数学等学科教学中，圆周运动是教学内容中极为重要的一部分，线速度与角速度的关系更是圆周运动的基础，掌握好速度与角速度的关系，就会为学生在圆周运动其他知识点的学习打下良好基础，在现阶段的教学中，教师在教授圆周运动部分内容时都是在黑板上简单的推导出公式，让学生死记硬背，这种现象一方面原因是由于学校对于教学实验环节不够重视，另一方面是由于没有合适的圆周运动实验教学用具提供给学生使用，目前的实验用具市场上的一些圆周运动试验用具大多结构简单，测量数据不准确，误差大，使用麻烦，不利于学生在实验环节的学习，为此，我们提出一种圆周运动综合实验平台。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种圆周运动综合实验平台，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种圆周运动综合实验平台，其特征在于：包括装置壳体、转动装置、摆线装置和计时装置，所述装置壳体上表面安装有计时装置，所述装置壳体内部安装有转动装置，所述转动装置上部安装有摆线装置；

所述装置壳体包括支撑筒、电动机工作台、实验台和定位筒，所述支撑筒内部焊接有电动机工作台，所述支撑筒上端焊接有实验台，所述实验台上表面安装有计时装置，所述计时装置为2个，且2个计时装置与实验台中心连线夹角为90度；

所述计时装置包括光电管、电子计时器、电池盒、激光器、计时器装置壳体和激光遥控器，所述光电管电连接有电子计时器，所述电子计时器电连接有电池盒，所述电池盒电连接有激光器，所述激光器电连接有光电管,所述计时器装置壳体内部安装有光电管、电子计时器、电池盒和激光器；

所述转动装置包括电动机、旋转轴和电源开关，所述电动机安装于电动机工作台上表面，所述电动机与电源开关电连接，所述电动机上端安装有旋转轴，所述旋转轴穿过实验台与摆线装置焊接，所述旋转轴上部开有盲孔，且旋转轴盲孔侧面开有通孔；

所述摆线装置包括绕线架、摆线、支撑座、摆线装置壳体和摆球，所述绕线架中部缠有摆线，所述绕线架上端与摆线装置壳体上表面卡接，所述摆线装置壳体上表面焊接有限位块，所述绕线架下端与支撑座卡接，所述支撑座下端与摆线装置壳体焊接，所述支撑座侧端开有通孔，所述摆线穿过支撑座侧端通孔进入旋转轴上端盲孔，所述摆线穿过旋转轴上端盲孔与摆球相连。

优选的，所述装置壳体侧面安装有电源开关。

优选的，所述实验台上端焊接有定位筒，所述定位筒与旋转轴卡接。

优选的，所述实验台上表面铺有海绵垫。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过绕线架中部缠有摆线，使实验需要改变摆线的长度时转动绕线架即可，通过摆线装置壳体上表面焊接有限位块，使操作者在实验时保证绕线架被限位块固定，保证实验时摆线的长度不变，通过实验台上表面安装有计时装置，且计时装置为2个，且2个计时装置与实验台中心连线夹角为90度，使实验使摆线在通过两个计时装置上方的时间能够被及时记录，通过实验台上端焊接有定位筒，且定位筒与旋转轴卡接，使转轴在旋转时保持稳定，通过实验台上表面铺有海绵垫，使摆球掉落在实验台上时保护摆球与实验台，通过所述支撑筒上端安装有透明观察盖，使实验时实验装置不会受到外界因素干扰。

附图说明

图1为本实用新型立体图；

图2为本实用侧视全剖图；

图3为本实用新型摆线装置结构示意图；

图4为本实用新型计时装置结构示意图；

图中：1、装置壳体，11、支撑筒，12、电动机工作台，13、实验台，14、定位筒，2、转动装置，21、电动机，22、旋转轴，23、电源开关，3、摆线装置，31、绕线架，32、摆线，33、支撑座，34、装置壳体，35、摆球，36、限位块，4、计时装置，41、光电管，42、电子计时器，43、电池盒,44、激光器，45、计时器装置壳体，46、激光遥控器，5、透明观察盖，6、海绵垫。

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。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种圆周运动综合实验平台，包括装置壳体1、转动装置2、摆线装置3和计时装置4，所述装置壳体1上表面安装有计时装置4，所述装置壳体1内部安装有转动装置2，所述转动装置2上部安装有摆线装置3；

所述装置壳体1包括支撑筒11、电动机工作台12、实验台13和定位筒14，所述支撑筒11内部焊接有电动机工作台12，所述支撑筒11上端焊接有实验台13，所述支撑筒11上端安装有透明观察盖5，实验时使用者在透明观察盖5外观察，同时还能减小外界因素对实验的干扰，所述实验台13上表面安装有计时装置4，所述计时装置4为2个，测量摆线通过两个计时装置4使用的时间，且2个计时装置4与实验台13中心连线夹角为90度，便于实验结束后的计算；

所述计时装置4包括光电管41、电子计时器42、电池盒43、激光器44、计时器装置壳体45和激光遥控器46，所述光电管41通过导线45电连接有电子计时器42，使用时接通观光电管11后电子计时器42工作，所述电子计时器42电连接有电池盒43，电池盒43为整个电路提供电力，所述电池盒43电电连接有激光器44，有激光器44发出激光，所述激光器44电连接有光电管41,激光器44控制光电管41的断开，所述计时器装置壳体45内部安装有光电管41、电子计时器42、电池盒43和激光器44；

所述转动装置2包括电动机21、旋转轴22和电源开关23，所述电动机21安装于电动机工作台12上表面，所述电动机21与电源开关23电连接，所述电动机21上端安装有旋转轴22，旋转轴22带动摆线32旋转，所述旋转轴22穿过实验台13与摆线装置3焊接，所述旋转轴22上部开有盲孔，使摆线32能够进入旋转轴22，且旋转轴22盲孔侧面开有通孔，使摆线32能过穿出旋转轴22；

所述摆线装置3包括绕线架31、摆线32、支撑座33、摆线装置壳体34和摆球35，所述绕线架31中部缠有摆线32，所述绕线架31上端与摆线装置壳体34上表面卡接，所述摆线装置壳体34上表面焊接有限位块36，使操作者在实验时保证绕线架31被限位块36固定，保证实验时摆线32的长度不变，所述绕线架31下端与支撑座33卡接，所述支撑座33下端与摆线装置壳体34焊接，所述支撑座33侧端开有通孔，所述摆线32穿过支撑座33侧端通孔进入旋转轴22上端盲孔，所述摆线32穿过旋转轴22上端盲孔与摆球35相连。

具体而言，所述装置壳体11侧面安装有电源开关23，控制电动机21的起停。

具体而言，所述实验台13上端焊接有定位筒14，所述定位筒14与旋转轴22卡接，使旋转轴22在旋转时保持稳定。

具体而言，所述实验台13上表面铺有海绵垫6，使摆球35掉落在实验台13上时保护摆球35与实验台13。

工作原理：当使用者使用本装置进行圆周运动实验时，首先按动电源开关23启动电动机21，电动机21带动旋转轴22转动，旋转轴22带动摆线32和摆球35转动，当摆线32转动稳定后，安装透明观察盖5，按动激光遥控器46，激光遥控器46控制光电管41接通，光电管41接通后计时装置4启动，电子计时器42开始计时，激光器44向上发出激光，当摆线32转动至激光器44上方时，激光束被摆线32遮挡了一下，光电管41断开，电路也断开，激光器44停止发光，电子计时器42停止计时，摆线32经过两个计时装置4上方后，两个计时装置4都停止计时，此时两个电子计时器42上显示的时间之差即为摆线32经过两个计时装置4的时间，实验结束后按动电源开关23关闭电动机，旋转轴22停止转动，摆球35落在海绵垫6上。

当使用者需要调整摆球35旋转半径，即调整摆线32的长度时，将绕线架31从限位块36之间抬起，旋转绕线架31，一段摆线32会从绕线架31上脱落，经过支撑座33侧端通孔、旋转轴22上端盲孔、旋转轴22侧面通孔进入透明观察盖5内，延长摆线32的长度，增加摆球35旋转半径。

已知2个计时装置4与实验台13中心连线夹角为90度，两个电子计时器42上显示的时间之差即为摆线32经过两个计时装置4的时间，可以得出摆球35旋转的角速度，通过测量出摆球35的旋转半径，即摆线32的长度，可得出摆球35的线速度，调整摆球35的旋转半径，多次重复试验后，可得出线速度与角速度的关系。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。