一种静电场物理教学演示装置的制作方法

本发明属于物理教学设备领域，特别涉及一种静电场物理教学演示装置。

背景技术：

静电场，指的是观察者与电荷相对静止时所观察到的电场。它是电荷周围空间存在的一种特殊形态的物质，其基本特征是对置于其中的静止电荷有力的作用，静电场的电场线起于正电荷或无穷远,静电场终止于负电荷或无穷远，故静电场是有源场，从安培环路定理来说它是一个无旋场，根据环量定理，静电场中环量恒等于零,表明静电场中沿任意闭合路径移动电荷，电场力所做的功都为零，因此静电场是保守场，现有的老师在对静电场教学的过程中，基本都采用口头加上书面知识对学生采取辅助教学，此种硬式教学方式很难让学生对这种看不见摸不着的静电场有很深刻的记忆理解，不便于学生对静电场知识的掌握。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种静电场物理教学演示装置，解决了目前现有的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：

一种静电场物理教学演示装置，包括底台，所述底台上方设有移动载台，所述移动载台底端面均匀连接有若干滑动支撑杆，所述底台上表面均匀设有若干滑槽，所述移动载台通过滑动支撑杆与滑槽滑动连接，所述底台内设有一号伺服电机，所述一号伺服电机的输出端连接有齿轮盘，所述移动载台底端连接有连接杆，所述连接杆穿过底台上表面连接有齿条，所述齿条与齿轮盘啮合连接，所述底台上端且在移动载台的一侧设有载板固定块，所述载板固定块上表面设有一号刻度板，所述移动载台一端固定连接有延伸杆，所述延伸杆下端连接有一号指示标，所述移动载台上方设有导电溶液槽，所述导电溶液槽内设有一号电极板和二号电极板，所述一号电极板和二号电极板的一侧且在导电溶液槽的侧壁上对应设有一号线孔和二号线孔，所述导电溶液槽远离于延伸杆的一侧且在底台上端设有电压表，所述电压表的一侧连接有一号导电线和二号导电线，所述一号导电线和二号导电线分别穿过一号线孔和二号线孔与导电溶液槽内的一号电极板和二号电极板对应相连接。

作为优选，所述底台两侧下端内设有滑腔，所述底台上方设有移动支架，所述移动支架下方靠近底台的一侧连接有滑块，所述移动支架通过滑块与滑腔滑动连接，所述底台两侧且在移动支架上穿插有限位螺栓，所述限位螺栓靠近底台的一端连接有橡胶垫，其中一个所述限位螺栓上方且在移动支架外侧固定连接有拨杆，所述移动支架顶端连接有顶板，所述顶板一侧设有二号刻度板。

作为优选，所述顶板下方且在移动支架内壁两侧之间连接有导轨，所述导轨下方设有螺纹杆，所述螺纹杆一端且在移动支架外壁上固定连接有二号伺服电机，所述二号伺服电机的输出端穿过移动支架与螺纹杆相连接，所述螺纹杆上滑动连接有滑套，所述滑套上端连接有二号指示标，所述二号指示标处在二号刻度板的一侧且与二号刻度板不连接，所述螺纹杆上套设有调节螺母，所述调节螺母上端面与滑套下底面相连接，所述调节螺母下方固定连接有探针升降指示机构。

作为优选，所述探针升降指示机构由三号指示标、三号刻度板、单轨伺服电动缸和探针构成，所述单轨伺服电动缸顶端与调节螺母底面相连接，所述单轨伺服电动缸上的滑台一侧连接有探针，所述探针的一端连接有三号导电线，所述探针通过三号导电线与电压表相连接，所述单轨伺服电动缸上的滑台且远离于探针的一侧连接有三号指示标，所述单轨伺服电动缸一侧且与调节螺母底面连接有三号刻度板，所述三号指示标在三号刻度板一侧且与三号刻度板不连接。

作为优选，所述一号刻度板、三号刻度板和二号刻度板的精度均为毫米。

作为优选，所述底台上端设有与移动支架平移方向相平行的开槽，且所述连接杆穿过开槽与移动载台固定连接。

作为优选，所述一号指示标处在一号刻度板的正上方且与一号刻度板互不接触。

作为优选，所述移动支架两侧底部设有螺栓套筒，且所述限位螺栓穿插在螺栓套筒内且与螺栓套筒活动连接。

作为优选，所述螺纹杆远离于二号伺服电机的一端连接有轴承，所述螺纹杆通过轴承与移动支架活动连接。

作为优选，所述导电溶液槽内的溶液为乳胶，油脂、水其中的一种。

本发明的有益效果：本发明一种静电场物理教学演示装置，通过设置可以水平以及垂直方向移动的探针，不同位置的探针接触导电介质溶液，可以将不同的电压经过导电线传输给电压表，通过三轴所移动的精确距离从而得出参照的电压值，使得老师在对学生物理教学演示的时候变得非常方便，本设计采用的机构结构简单，易于教师操作，能够直接且明显的展示给学生，加深学生的记忆印象，从而提高学生学习效率。

附图说明：

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的导电溶液槽内部结构示意图；

图3是本发明的载板固定块和一号刻度板连接结构示意图；

图4是本发明的a处放大结构示意图；

图5是本发明的b处放大结构示意图。

图中：1、底台；2、滑腔；3、移动支架；4、滑块；5、一号伺服电机；6、齿轮盘；7、移动载台；8、连接杆；9、齿条；10、滑动支撑杆；11、延伸杆；12、一号指示标；13、载板固定块；14、一号刻度板；15、限位螺栓；16、橡胶垫；17、导电溶液槽；18、电压表；19、一号导电线；20、二号导电线；21、一号线孔；22、二号线孔；23、三号指示标；24、三号刻度板；25、一号电极板；26、二号电极板；27、二号刻度板；28、导轨；29、螺纹杆；30、二号伺服电机；31、调节螺母；32、滑套；33、二号指示标；34、单轨伺服电动缸；35、探针；36、探针升降指示机构；37、三号导电线；38、拨杆；39、顶板。

具体实施方式：

如图1-5所示，本具体实施方式采用以下技术方案：一种静电场物理教学演示装置，包括底台1，所述底台1上方设有移动载台7，所述移动载台7底端面均匀连接有若干滑动支撑杆10，所述底台1上表面均匀设有若干滑槽，所述移动载台7通过滑动支撑杆10与滑槽滑动连接，所述底台1内设有一号伺服电机5，所述一号伺服电机5的输出端连接有齿轮盘6，所述移动载台7底端连接有连接杆8，所述连接杆8穿过底台1上表面连接有齿条9，所述齿条9与齿轮盘6啮合连接，所述底台1上端且在移动载台7的一侧设有载板固定块13，所述载板固定块13上表面设有一号刻度板14，所述移动载台7一端固定连接有延伸杆11，所述延伸杆11下端连接有一号指示标12，所述移动载台7上方设有导电溶液槽17，所述导电溶液槽17内设有一号电极板25和二号电极板26，所述一号电极板25和二号电极板26的一侧且在导电溶液槽17的侧壁上对应设有一号线孔21和二号线孔22，所述导电溶液槽17远离于延伸杆11的一侧且在底台1上端设有电压表18，所述电压表18的一侧连接有一号导电线19和二号导电线20，所述一号导电线19和二号导电线20分别穿过一号线孔21和二号线孔22与导电溶液槽17内的一号电极板25和二号电极板26对应相连接。

其中，所述底台1两侧下端内设有滑腔2，所述底台1上方设有移动支架3，所述移动支架3下方靠近底台1的一侧连接有滑块4，所述移动支架3通过滑块4与滑腔2滑动连接，所述底台1两侧且在移动支架3上穿插有限位螺栓15，所述限位螺栓15靠近底台1的一端连接有橡胶垫16，其中一个所述限位螺栓15上方且在移动支架3外侧固定连接有拨杆38，所述移动支架3顶端连接有顶板39，所述顶板39一侧设有二号刻度板27。

其中，所述顶板39下方且在移动支架3内壁两侧之间连接有导轨28，所述导轨28下方设有螺纹杆29，所述螺纹杆29一端且在移动支架3外壁上固定连接有二号伺服电机30，所述二号伺服电机30的输出端穿过移动支架3与螺纹杆29相连接，所述螺纹杆29上滑动连接有滑套32，所述滑套32上端连接有二号指示标33，所述二号指示标33处在二号刻度板27的一侧且与二号刻度板27不连接，所述螺纹杆29上套设有调节螺母31，所述调节螺母31上端面与滑套32下底面相连接，所述调节螺母31下方固定连接有探针升降指示机构36。

其中，所述探针升降指示机构36由三号指示标23、三号刻度板24、单轨伺服电动缸34和探针35构成，所述单轨伺服电动缸34顶端与调节螺母31底面相连接，所述单轨伺服电动缸34上的滑台一侧连接有探针35，所述探针35的一端连接有三号导电线37，所述探针35通过三号导电线37与电压表18相连接，所述单轨伺服电动缸34上的滑台且远离于探针35的一侧连接有三号指示标23，所述单轨伺服电动缸34一侧且与调节螺母31底面连接有三号刻度板24，所述三号指示标23在三号刻度板24一侧且与三号刻度板24不连接。

其中，所述一号刻度板14、三号刻度板24和二号刻度板27的精度均为毫米，可增加教学演示的精度。

其中，所述底台1上端设有与移动支架3平移方向相平行的开槽，且所述连接杆8穿过开槽与移动载台7固定连接，便于移动载台7的移动。

其中，所述一号指示标12处在一号刻度板14的正上方且与一号刻度板14互不接触。

其中，所述移动支架3两侧底部设有螺栓套筒，且所述限位螺栓15穿插在螺栓套筒内且与螺栓套筒活动连接，旋转限位螺栓15，将限位螺栓15一侧的橡胶垫16紧紧的抵住移动支架3，可将移动支架3固定。

其中，所述螺纹杆29远离于二号伺服电机30的一端连接有轴承，所述螺纹杆29通过轴承与移动支架3活动连接，通过二号伺服电机30带动螺纹杆29转动从而带动调节螺母31的移动。

其中，所述导电溶液槽17内的溶液为乳胶，油脂、水其中的一种。

具体的：本发明在使用的时候，先往导电溶液槽17内加入相对应的导电溶液，通过外接电源与一号导电线19以及二号导电线20相接触，提供电源给一号电极板25和二号电极板26，通过设置x轴方向移动的调节螺母31、y轴方向移动的移动支架3以及z轴(垂直)方向移动的单轨伺服电动缸34，可以在水平和垂直方向调节探针35的移动距离，从一号刻度板14、二号刻度板27和三号刻度板24中可得出探针35所移动的距离，不同位置的探针35接触导电介质溶液，可以将不同的电压经过三号导电线37传输给电压表18，因此可得出一号电极板25号二号电极板26之间不同位置的电压，从而得出具体的移动距离与电压的参照数值，使得老师在对学生物理教学演示的时候变得非常方便，本设计采用的机构结构简单，易于教师操作，能够直接且明显的展示给学生，加深学生的记忆印象，从而提高学生学习效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。