引力弹弓效应演示仪的制作方法

文档序号:15655486发布日期:2018-10-12 23:48阅读:896来源:国知局

本实用新型属于科教演示设备领域。

中学生从课外读物中了解到太空探测船可以不用耗费能量而借助行星增加速度,即引力弹弓效应;但是对这种现实中看不到的现象往往难以理解和想象;模拟太空探测船掠过行星的情形,将这一规律演示出来,有助于学生理解其中的力学原理。

经检索,没有发现相关的演示仪器。

本实用新型是要提供一种引力弹弓效应的演示装置。

本实用新型所采取的技术方案是:由支架、磁铁、控制臂、电机、铁球、槽形轨道等组成引力弹弓效应演示仪,其中用磁铁代表行星,所述代表行星的磁铁安装在控制臂的一端,控制臂的另一端装在电机的转动轴上,电机安装在支架上,控制臂在电机带动下做圆周运动;磁铁的一个极始终指向圆心;用铁球代表太空探测船,所述代表太空探测船的铁球沿槽形轨道运动,槽形轨道由非铁性材料制成,内部宽度不小于铁球的直径,深度不小于铁球的半径;所述槽形轨道的两端高中间低,起始端低于终端,起始段至中间段为下坡,中间段最低处最接近于磁铁的运动圆周;所述代表行星的磁铁和所述代表太空探测船的铁球在同时到达槽形轨道最接近的圆周段时的间距能够保障磁铁和铁球的吸引力不小于代表行星的铁球的重力的三分之一。

槽形轨道的起始端设置一电磁铁,电磁铁开关安装在磁铁的运动圆周旁边,当磁铁经过时使电磁铁开关断开,铁球开始下滑,调整设置能够使铁球沿槽形轨道的起始端自由下滑至最低处最接近于磁铁的运动圆周时恰好遇到以较高速度经过的磁铁。

铁球和磁铁并行一段后铁球的速度得以提升,从而能够上升到比起始端高的终端。

本实用新型所取得的有益效果是:能够直观地演示太空探测船利用行星的重力场加速的过程,帮助人们理解引力弹弓效应产生的机理,有助于人们养成善于观察、善于思考的习惯,可用于装备学校实验室和科学宫。

附图1为本实用新型结构示意图。

图中,1.支架、2.磁铁、3.控制臂、4.电机、5.铁球、6.槽形轨道、7电磁铁,8.电磁铁开关。

以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明,根据附图,在支架(1)上安装电机(4),控制臂(3)的一端安装在电机(4)的转动轴上,控制臂(3)的另一端安装磁铁(2);控制臂(3)在电机(4)的带动下做圆周运动;磁铁(2)的一极始终指向圆心;槽形轨道(6)由非铁性材料制成,内部宽度不小于铁球(5)的直径,深度不小于铁球(5)的半径;所述槽形轨道(6)的两端高中间低,起始端低于终端,起始段至中间段为下坡,中间段最低处最接近于磁铁的运动圆周;所述磁铁(2)和所述铁球(5)在同时到达槽形轨道(6)最接近的圆周段时的间距能够保障磁铁(2)和铁球(5)的吸引力不小于铁球(5)的重力的三分之一,槽形轨道(6)的起始端设置一电磁铁(7),电磁铁开关(8)安装在磁铁(2)的运动圆周旁边,当磁铁(2)经过时使电磁铁开关(8)断开,铁球(5)开始下滑;调整设置使铁球(5)沿槽形轨道(6)的起始端自由下滑至最低处最接近于磁铁(2)的运动圆周时恰好遇到以较高速度经过的磁铁(2);铁球(5)和磁铁(2)并行一段后铁球的速度得以提升,从而能够上升到比起始端高的终端。

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