简谐运动多功能演示仪的制作方法

本技术涉及演示仪领域，更具体地说，涉及简谐运动多功能演示仪。

背景技术：

1、目前高中物理在简谐运动教学中，需要演示弹簧振子做简谐运动的情况，但普通的弹簧振子受的阻力较大，振子很快就会停止，演示的效果不佳。

2、而教材中为了演示弹簧振子位移随时间变化情况，使用了频闪照相的技术手段把振子的运动情况拍下来，然后把多张相片进行拼接，反映出来弹簧振子做的简谐运动的位移图像是正(余)弦图像。但这种操作过于复杂，效果也不够直观。

3、另外现有技术中表面简谐振动的周期与振幅无关，而在课堂中为了演示这一实现现象，需要改变振子的振幅多次测量其周期进行证明，耗时长，难以快速得出实验结果，且市面上没有演示这一实验现象的相关实验器材，为此，本方案提出了一种简谐运动多功能演示仪。

技术实现思路

1、1.要解决的技术问题

2、针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供简谐运动多功能演示仪，可以实现在辅助教学工作时，把弹簧振子放在气垫导轨上，可大大减少了振子受到的阻力，使得弹簧振子的运动时间更长，很好的演示了弹簧振子的运动情况，并在使用紫外激光笔和留影布下，能够把弹簧振子的位移图像短间记录下来，非常直观和清楚的反映出简谐振动的位移图像是正(余)弦图像，大大提高了人员教学的工作效率以及学生的学习兴趣。

3、2.技术方案

4、为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

5、简谐运动多功能演示仪，包括第一铝型材底座，所述第一铝型材底座的上端固定连接有第二铝型材底座，所述第二铝型材底座的上端安装有两个对称分布的气泵，所述气泵分别位于第一铝型材底座的上侧，所述第一铝型材底座的上端固定连接有两组对称分布的第一立柱，所述第一立柱位于第二铝型材底座的右侧，每组所述第一立柱的上端均固定连接有支架轴承，两个所述支架轴承的内壁之间转动连接有贴有留影布的滚筒。

6、进一步的，所述第一铝型材底座的右侧上端安装有步进电机，所述步进电机的输出端与贴有留影布的滚筒一侧转轴之间安装有传送带，所述第一铝型材底座的右侧上端还固定连接有衔接板，所述衔接板位于步进电机的右侧，所述衔接板的外端安装有控制板，所述衔接板的上端安装有电路板，所述第一铝型材底座的前侧上端安装有电源座，所述电源座位于衔接板的一侧。

7、进一步的，所述第一铝型材底座的上端还固定连接有两组对称分布的第二立柱，所述第二立柱位于第二铝型材底座的左侧，所述第二立柱的上端安装有气垫导轨，所述气垫导轨的与气泵之间插设有硅胶软管，所述气垫导轨的上端滑动连接有滑块，所述滑块的上端安装有紫外激光头。

8、进一步的，所述第一铝型材底座的侧端固定连接有衔接架，所述衔接架与滑块之间安装有弹簧。

9、3.有益效果

10、相比于现有技术，本实用新型的有益效果如下：

11、(1)本实用新型，能够很好的演示弹簧振子简谐振动，辅助教学效果非常好。

12、(2)本实用新型，使用留影布来记录弹簧振子的运动情况，并描绘出来振子的位移图像，通过图像证明简谐振动的位移图像是正(余)弦图像，能产生非常好的视频效果，能很好的提高学生的学习兴趣。

13、(3)本实用新型，通过振幅衰减，可以清楚的观察到，简谐振动的周期与振幅无关，解决了市面上无演示这一实验现象的相关实验器材问题。

14、(4)本实用新型，功能多样化，一个装置可以演示三种实验现象。

技术特征：

1.简谐运动多功能演示仪，包括第一铝型材底座(1)，其特征在于：所述第一铝型材底座(1)的上端固定连接有第二铝型材底座(2)，所述第二铝型材底座(2)的上端安装有两个对称分布的气泵(12)，所述气泵(12)分别位于第一铝型材底座(1)的上侧，所述第一铝型材底座(1)的上端固定连接有两组对称分布的第一立柱(8)，所述第一立柱(8)位于第二铝型材底座(2)的右侧，每组所述第一立柱(8)的上端均固定连接有支架轴承(9)，两个所述支架轴承(9)的内壁之间转动连接有贴有留影布的滚筒(10)。

2.根据权利要求1所述的简谐运动多功能演示仪，其特征在于：所述第一铝型材底座(1)的右侧上端安装有步进电机(6)，所述步进电机(6)的输出端与贴有留影布的滚筒(10)一侧转轴之间安装有传送带(11)，所述第一铝型材底座(1)的右侧上端还固定连接有衔接板(3)，所述衔接板(3)位于步进电机(6)的右侧，所述衔接板(3)的外端安装有控制板(4)，所述衔接板(3)的上端安装有电路板(5)，所述第一铝型材底座(1)的前侧上端安装有电源座(7)，所述电源座(7)位于衔接板(3)的一侧。

3.根据权利要求1所述的简谐运动多功能演示仪，其特征在于：所述第一铝型材底座(1)的上端还固定连接有两组对称分布的第二立柱(13)，所述第二立柱(13)位于第二铝型材底座(2)的左侧，所述第二立柱(13)的上端安装有气垫导轨(14)，所述气垫导轨(14)的与气泵(12)之间插设有硅胶软管(15)，所述气垫导轨(14)的上端滑动连接有滑块(16)，所述滑块(16)的上端安装有紫外激光头(17)。

4.根据权利要求1所述的简谐运动多功能演示仪，其特征在于：所述第一铝型材底座(1)的侧端固定连接有衔接架(18)，所述衔接架(18)与滑块(16)之间安装有弹簧(19)。

技术总结
本技术公开了简谐运动多功能演示仪，属于演示仪领域，简谐运动多功能演示仪，包括第一铝型材底座，第一铝型材底座的上端固定连接有第二铝型材底座，第二铝型材底座的上端安装有两个对称分布的气泵，气泵分别位于第一铝型材底座的上侧，第一铝型材底座的上端固定连接有两组对称分布的第一立柱，可以实现在辅助教学工作时，把弹簧振子放在气垫导轨上，可大大减少了振子受到的阻力，使得弹簧振子的运动时间更长，很好的演示了弹簧振子的运动情况，并在使用紫外激光笔和留影布下，能够把弹簧振子的位移图像短间记录下来，非常直观和清楚的反映出简谐振动的位移图像是正(余)弦图像，大大提高了人员教学的工作效率以及学生的学习兴趣。

技术研发人员：沈艳文,余建刚
受保护的技术使用者：佛山市三水区三水中学
技术研发日：20230901
技术公布日：2024/4/7