一种多种力学实验的演示装置的制作方法

本实用新型涉及一种高中物理关于力学方面的教学仪器,特别涉及一种多种力学实验的演示装置。

背景技术：

力学是物理学科中十分重要的部分，涉及比较广，在现实的教学中常常通过很多实验进行演示，让学生深刻理解，例如，演示匀变速直线运动、牛顿定律、动量定理和动能定理等，这些都能够通过实验小车进行实验并得出数据，为教学提供便利。但是，现有的实验装置只是帮助学生们明白和了解原理，在考试的试题中，并不是只考原理的理解，而是在原理的理解上对实验进行改动，比如，在匀变速实验时，给小车加入摩擦力或者使用电光门对实验进行改变，现有的实验装置不能表现出来，学生们只能空想，一些想象力差的同学就很难理解从而不会答题，如果有实体演示则会很容易理解，所以我们需要一种能演示出改变基础实验数据的试题的实验装置。

技术实现要素：

为了解决上述所提到的一种能演示出改变基础实验数据的试题的实验装置。

本实用新型解决问题的技术方案是：一种多种力学实验的演示装置，包括底座、小车、滑轮、打点计时器、砝码、转动板、角度调整装置,底座是长条状，滑轮设在底座一个短边的侧面上，底座上部设有与转动板配合的转动板凹槽，所述的转动板凹槽靠近滑轮短边一端的中部设有水平的供转动板转动的转动轴，所述的转动板为长条状，转动板的一端设有与转动轴配合的转动孔，转动板能以转动轴为圆心转动，打点计时器设在转动板另一端的上平面上，小车设在转动板的上平面上，且小车设在滑轮和打点计时器之间，小车一端通过拉线连接砝码，拉线通过滑轮，小车的另一端连接纸条，所述的纸条穿过打点计时器，所述的角度调整装置设在底座靠近打点计时器的一端，角度调整装置与转动板配合使转动板靠近打点计时器的一端可以自由固定和移动。

进一步的，所述的底座靠近打点计时器短边一端设有水平的导向槽，所述的导向槽与角度调整装置配合，所述的角度调整装置包括滑动支撑板和凸起长条，所述的滑动支撑板竖立设在底座的导向槽所在一端并与导向槽配合，滑动支撑板的下端设有与导向槽配合的横向凸块使滑动支撑板为L形，竖板上靠近转动板的一面设有多个水平方向的凸起长条，且每个凸起长条不在同一水平高度上，相邻的凸体长条之间的距离设为1cm-2cm，凸起长条与转动板配合。

进一步的，相邻两个凸起长条之间的滑动支撑板7中部均设有供纸条通过的纸条孔。

进一步的，底座侧面水平阵列有多个供光电门装置固定的固定孔，所述的光电门装置包括支撑条和光电门，所述的支撑条为竖立的长条块，支撑条的下端通过螺栓与固定孔的配合固定在底座上，支撑条竖直方向上阵列设有光电门固定孔，所述的光电门通过螺栓与光电门固定孔的配合固定在支撑条的上端。

进一步的，所述的小车包括车体、遮光片，所述的车体上设有供砝码固定的圆孔，车体设有供遮光片固定的孔，遮光片竖立设在车体的孔中。

进一步的，小车车体上平面设有车盖，所述车盖中空，车盖上平面设有供砝码固定的孔，车体设有供遮光片固定的孔。

进一步的，所述的小车的车体侧边中部设有受力演示装置，所述的受力演示装置包括多个指针和固定阀，固定阀配合指针固定在小车上。

进一步的，所述的相邻的凸体长条之间的距离设为1cm-2cm。

进一步的，所述的凸起长条的延伸长度不同，设在高处的凸起长条横向延伸长度长于设在低处的凸起长条延伸长度。

本实用新型的有益效果：

1.通过在底座上安装转动板，转动转动板可以调整到需要的角度，移动滑动支撑板将转动板固定在凸起长条上，使凸起长条给予转动板支撑力，使转动板更加稳定，同时方便快捷的完成转动板的角度调整，角度调整不只是在进行加速度实验的时候可以方便的抵消摩擦力的影响，对转动板进行角度调整还可以完成其他实验的需求。

2.针对不同的试题类型，加入光电门可以完成距离相同时求加速度的实验要求，增加了装置的实验演示范围，并且不同做改动就可完成实验。

3.通过对小车的和改动和车盖的增加，可以打破小车的演示限制，增加小车的最大重量并且受力演示装置可以更方面快捷的体现出小车的受力情况。

图1为本实用新型具体结构示意图；

图2为本实用新型底座结构示意图；

图3为本实用新型小车结构示意图；

图4为本实用新型车盖位置示意图；

图5为本实用新型角度调整装置结构示意图；

图6为本实用新型支撑条结构示意图；

图7为本实用新型侧视图；

图中：1、底座，2、小车，3、滑轮，4、打点计时器，5、砝码，6、转动板，7、滑动支撑板，8、光电门装置，9、拉线，10、纸条，11、转动轴，12、固定孔，13、导向槽，14、转动板凹槽，15、支撑条，16、车体，17、砝码孔，18、遮光片孔，19、遮光片，20、指针，21、固定阀，22、光电门固定孔，23、横向凸块，24、凸起长条，25、纸条孔，26、车盖。

具体实施方式

本实用新型为一种多种力学实验的演示装置，结合附图和具体应用实例对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。

图1-图7所示，包括底座1、小车2、滑轮3、打点计时器4、砝码5、转动板6、角度调整装置。底座1是长条状，滑轮3设在底座1一个短边的侧面上，底座1上部设有与转动板6配合的转动板凹槽14，所述的转动板凹槽14靠近滑轮3短边一端的中部设有水平的供转动板6转动的转动轴11，所述的转动板6为长条状，转动板6的宽度等于凹槽宽度，转动板6的一端设有与转动轴11配合的转动孔，转动板6能以转动轴11为圆心转动，打点计时器4设在转动板6另一端的上平面上，小车2设在转动板6的上平面上，且小车2设在滑轮3和打点计时器4之间，小车2一端通过拉线9连接砝码5，拉线9通过滑轮3，小车2的另一端连接纸条10，所述的纸条10穿过打点计时器4，所述的角度调整装置设在底座1靠近打点计时器4的一端，角度调整装置与转动板6配合使转动板6靠近打点计时器4的一端可以自由固定和移动，在转动转动板6后可以让转动板6固定在角度调整装置上。

现有的角度调整装置包括竖杆和固定器，底座1靠近打点计时器4的一段上平面设有固定孔，竖杆固定竖立在固定孔中，固定器设在竖杆上，固定器包括套筒和锁紧阀，套筒与竖杆套接，锁紧阀设在套筒上。现有的只是在转动板6的一边通过套筒固定在竖杆上，套筒通过锁紧阀固定，套筒只是通过锁紧阀紧锁产生的和竖杆的摩擦力来进行固定，并没有一个竖直方向上的支撑力，所以还是不稳定的，容易松动，同时套筒直接固定在转动板6上，套筒是柔性的材料，所以转动板6并不能保证稳定平衡，有可能产生偏移或者偏斜。

本实用新型的角度调整装置可以避免现有调整装置可能产生的问题，所述的底座1靠近打点计时器4短边一端设有导向槽13，所述的导向槽13与角度调整装置配合，角度调整装置能够在导向槽13上横向移动，所述的角度调整装置包括滑动支撑板7和凸起长条24，所述的滑动支撑板7竖立设在底座1的导向槽13所在一端并与导向槽13配合，滑动支撑板7的下端设有与导向槽13配合的横向凸块23，使滑动支撑板7为L形，竖板上靠近转动板6的一面设有多个水平方向的凸起长条24，且每个凸起长条24不在同一水平高度上，相邻的凸体长条之间的距离设为1cm-2cm，凸起长条24与转动板6配合，转动板6最开始不与凸起长条24接触，凸起长条24的长度为转动板6的一边到底座1相邻一边的长度，移动滑动支撑板7至导向槽13的中部，抬高转动板6的一端，使转动板6能靠在凸起长条24上，凸起长条24给转动板6向上的支撑力，凸起长条24分别放在不同高度的凸起长条24上使转动板6产生不同的倾斜角度。在不同水平高度的凸起长条24向转动板6方向延伸长度是不同的，越高的凸起长度延伸长度越长。为了减少纸条10的摩擦对实验的影响，相邻两个凸起长条24之间的滑动支撑板7中部均设有供纸条10通过的纸条孔25。

底座1侧面水平阵列有多个供光电门装置8固定的固定孔，所述的光电门装置8包括支撑条15和光电门，所述的支撑条15为竖立的长条块，支撑条15的下端通过螺栓与固定孔的配合固定在底座1上，支撑条15竖直方向上阵列设有光电门固定孔22，所述的光电门通过螺栓与光电门固定孔22的配合固定在支撑条15的上端。

所述的小车2包括车体16、遮光片19和车盖26，所述的车体16上设有供砝码5固定的砝码孔17，车体16设有供遮光片19固定的遮光片19孔18，小车2车体16上平面设有车盖26，所述车盖26中空，上平面设有供砝码5固定的槽，设有供遮光片19固定的孔，砝码5设在砝码孔17上，遮光片19设在遮光片19孔18上，根据试题的需要，放置适当的砝码5，通过加减砝码5可以改变小车2的重力，一般小车2的砝码5存放是有限的，在一般情况下，单独小车2可以满足要求，可以不使用车盖26，但有更高重量的需求时，所以在小车2的车体16上的砝码5放满，然后放上车盖26，车盖26上面也可以放上砝码5来加重重量，所以可以完成不同的试题里的重量要求，同时遮光片19通过与光电门配合来完成光电门的实验。所述的小车2的车体16侧边中部设有受力演示装置，所述的受力演示装置包括多个指针20和固定阀21，通过固定阀21来固定多个指针20来实现指针20指向多个方向。

大部分测量加速度的实验时，是使用打点计时器4进行测量加速度的，就是小车2在受力作用下进行匀加速度，进而测量小车2的加速度，在这个实验中，可以测得小车2单位时间的行驶的距离，通过公式测得加速度，首先打开抬高转动板6靠近打点计时器4的一端，使转动板6稍微倾斜一定的角度，在重力的作用下可以抵消小车2与转动板6的摩擦力，然后打开打点计时器4，松开小车2使小车2匀加速移动，从而完成实验。在固定转动板6时，移动支撑板在导向槽13的一边，此时转动板6和支撑板不接触，移动支撑板到导向槽13的中部，在移动过程中，转动板6的端部会介于两个凸起长条24之间，放下转动板6，此时转动板6的一端会与紧靠凸起长条24，因为凸起长条24之间的距离相差1cm或者2cm，凸起长条24的高度是一定的，转动板6的长度也是一定的，所以转动板6的角度基本可以确定，有一些试题会在现有实验基础上进行一些改变，比如使小车2在一定角度的底座1上进行运动，而一些学生只是根据试题是描述想象不出来的，所以我们可以根据试题的描述改变装置，使装置符合试题的描述，让学生们看到试题的实验内容，更方便学生进行理解。

现有的考试试题中，会对加速度实验试题进行改进，有时会使用光电门进行实验，就是可以通过实验得到小车2单位距离所用的时间，来进行加速度的计算，光电门通过小车2里的遮光片19来确定小车2经过的时间。

在现有的试题中，经常会出线对移动物体的受力分析题，所以给小车2上安置受力演示装置，将小车2放置到转动板6上，让学生进行受力分析，然后调整指针20来演示小车2的受力情况，因为指针20会受到重力的影响下摆，所以我们使用固定阀21将指针20固定使同学们容易理解进而能回答试题。