离心力教学互动演示设备的制作方法

本实用新型属于教学用具技术领域，尤其涉及一种离心力教学互动演示设备。

背景技术：

离心力是指当物体做圆周运动时，向心加速度会在物体的坐标系产生如同力一般的效果，类似于有一股力作用在离心方向，它是一种假想的惯性力。缺乏一种能够让学生直观的感受到离心力作用效果的教学设备。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供离心力教学互动演示设备，其通过电机带动第一环件、第二环件和管件旋转，使管件内的滚珠做圆周运动，遮挡段内的滚珠在离心力的作用下进入观察段，从而让学生直观的感受到离心力的作用效果。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：离心力教学互动演示设备，包括支架、布设在支架上的电机、套设在电机转轴上且与转轴键连接的第一环件、同轴套设在第一环件外侧的第二环件、以及一个或多个支撑在第一环件外侧和第二环件内侧之间的管件；所述管件包括遮挡段和观察段，所述遮挡段靠近第一环件，所述观察段靠近第二环件，所述管件内部且沿管件的长度方向依次布设有弹簧、滑动顶块和多个滚珠，多个所述滚珠沿管件的长度方向依次布设；所述弹簧的一端与第二环件固定，弹簧的另一端与滑动顶块固定，所述滑动顶块沿管件的内壁可滑动，多个所述滚珠一部分处于遮挡段内，另一部分处于观察段内，多个所述滚珠中最靠近滑动顶块的滚珠与滑动顶块抵接；所述观察段上且沿观察段的长度方向开设有长条孔，透过长条孔可观察到处于观察段内的滚珠。

上述离心力教学互动演示设备，所述支架上布设有多个对第二环件进行支撑的支撑件，多个所述支撑件沿所述第二环件的外侧周向均匀布设，所述支撑件包括一端固定在支架上心轴和套设在心轴上的轴承，所述轴承与第二环件布设在同一平面，且所述轴承的外圈与第二环件的外侧接触。

上述离心力教学互动演示设备，所述心轴的自由端固定有防止轴承从心轴脱落的心轴端盖。

上述离心力教学互动演示设备，所述转轴的自由端布设有防止第一环件从转轴脱落的转轴端盖。

上述离心力教学互动演示设备，所述支架为平板结构。

上述离心力教学互动演示设备，所述支架的顶部安装有提手。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：本发明通过电机带动第一环件、第二环件和管件旋转，使管件内的滚珠做圆周运动，遮挡段内的滚珠在离心力的作用下进入观察段，从而让学生直观的感受到离心力的作用效果。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中的a处放大图。

图3为图1去除转轴端盖和心轴端盖后的结构示意图。

附图标记说明：

1—支架；2—电机；3—第一环件；

4—第二环件；5—观察段；6—弹簧；

7—滑动顶块；8—滚珠；9—遮挡段；

10—心轴；11—轴承；12—转轴端盖；

13—心轴端盖；14—提手。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本实用新型包括支架1、布设在支架1上的电机2、套设在电机2转轴上且与转轴键连接的第一环件3、同轴套设在第一环件3外侧的第二环件4、以及一个或多个支撑在第一环件3外侧和第二环件4内侧之间的管件；所述管件包括遮挡段9和观察段5，所述遮挡段9靠近第一环件3，所述观察段5靠近第二环件4，所述管件内部且沿管件的长度方向依次布设有弹簧6、滑动顶块7和多个滚珠8，多个所述滚珠8沿管件的长度方向依次布设；所述弹簧6的一端与第二环件4固定，弹簧6的另一端与滑动顶块7固定，所述滑动顶块7沿管件的内壁可滑动，多个所述滚珠8一部分处于遮挡段9内，另一部分处于观察段5内，多个所述滚珠8中最靠近滑动顶块7的滚珠8与滑动顶块7抵接；所述观察段5上且沿观察段5的长度方向开设有长条孔，透过长条孔可观察到处于观察段5内的滚珠8。

本实施例中，所述管件的数量为多个，多个所述管件沿第一环件3的周向均匀布设。

实际使用时，电机2带动第一环件3、第二环件4和管件旋转，使管件内的滚珠8做圆周运动，多个所述滚珠8推动滑动顶块7向第二环件4内侧的方向移动压缩弹簧6，此时，遮挡段9内的滚珠8在离心力的作用下进入观察段5，从而学生会看到由滚珠8旋转形成的视觉面积变大，从而让学生直观的感受到离心力的作用效果。

实际中，当知道弹簧6的弹性系数、滚珠8的直径和质量、和电机2的转速时，本实用新型还可以对公式f＝mω2r进行验证。

本实施例中，所述支架1上布设有多个对第二环件4进行支撑的支撑件，多个所述支撑件沿所述第二环件4的外侧周向均匀布设，所述支撑件包括一端固定在支架1上心轴10和套设在心轴10上的轴承11，所述轴承11与第二环件4布设在同一平面，且所述轴承11的外圈与第二环件4的外侧接触。

布设多个支撑件能够使第二环件4在旋转时更加稳固，并且主要是能够减小电机2转轴的承重，防止电机2经过长时间使用，导致转轴偏心。

本实施例中，所述心轴10的自由端固定有防止轴承11从心轴10脱落的心轴端盖13。所述心轴端盖13中心处开设有沉头孔，所述心轴10的端部开设有与沉头孔同轴的螺钉孔，所述心轴端盖13和心轴10通过螺钉固定为一体。

本实施例中，所述转轴的自由端布设有防止第一环件3从转轴脱落的转轴端盖12。所述转轴端盖12中心处开设有沉头孔，所述转轴的端部开设有与沉头孔同轴的螺钉孔，所述转轴端盖12和转轴通过螺钉固定为一体。

本实施例中，所述支架1为平板结构。所述电机2通过螺钉固定在支架1上。

本实施例中，所述支架1的顶部安装有提手14。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

技术特征：

1.离心力教学互动演示设备，其特征在于，包括支架、布设在支架上的电机、套设在电机转轴上且与转轴键连接的第一环件、同轴套设在第一环件外侧的第二环件、以及一个或多个支撑在第一环件外侧和第二环件内侧之间的管件；所述管件包括遮挡段和观察段，所述遮挡段靠近第一环件，所述观察段靠近第二环件，所述管件内部且沿管件的长度方向依次布设有弹簧、滑动顶块和多个滚珠，多个所述滚珠沿管件的长度方向依次布设；所述弹簧的一端与第二环件固定，弹簧的另一端与滑动顶块固定，所述滑动顶块沿管件的内壁可滑动，多个所述滚珠一部分处于遮挡段内，另一部分处于观察段内，多个所述滚珠中最靠近滑动顶块的滚珠与滑动顶块抵接；所述观察段上且沿观察段的长度方向开设有长条孔，透过长条孔可观察到处于观察段内的滚珠。

2.按照权利要求1所述的离心力教学互动演示设备，其特征在于，所述支架上布设有多个对第二环件进行支撑的支撑件，多个所述支撑件沿所述第二环件的外侧周向均匀布设，所述支撑件包括一端固定在支架上心轴和套设在心轴上的轴承，所述轴承与第二环件布设在同一平面，且所述轴承的外圈与第二环件的外侧接触。

3.按照权利要求2所述的离心力教学互动演示设备，其特征在于，所述心轴的自由端固定有防止轴承从心轴脱落的心轴端盖。

4.按照权利要求1、2或3所述的离心力教学互动演示设备，其特征在于，所述转轴的自由端布设有防止第一环件从转轴脱落的转轴端盖。

5.按照权利要求1、2或3所述的离心力教学互动演示设备，其特征在于，所述支架为平板结构。

6.按照权利要求5所述的离心力教学互动演示设备，其特征在于，所述支架的顶部安装有提手。

技术总结
本实用新型属于教学用具技术领域，公开了一种离心力教学互动演示设备，包括支架、布设在支架上的电机、套设在电机转轴上且与转轴键连接的第一环件、同轴套设在第一环件外侧的第二环件、以及一个或多个支撑在第一环件外侧和第二环件内侧之间的管件；所述管件包括遮挡段和观察段，所述遮挡段靠近第一环件，所述观察段靠近第二环件，所述管件内部且沿管件的长度方向依次布设有弹簧、滑动顶块和多个滚珠，多个所述滚珠沿管件的长度方向依次布设。本实用新型其通过电机带动第一环件、第二环件和管件旋转，使管件内的滚珠做圆周运动，遮挡段内的滚珠在离心力的作用下进入观察段，从而让学生直观的感受到离心力的作用效果。

技术研发人员：樊星
受保护的技术使用者：上海乂学教育科技有限公司
技术研发日：2019.10.24
技术公布日：2020.06.16