力的合成分解演示器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种教学用具，具体是一种力的合成分解演示器。
【背景技术】
[0002]在当前高中的物理力学教学中，关于力的合成分解，涉及到矢量合成分解比较抽象。《教学仪器维修大全第二册》第一章第48项产品“力的合成与分解演示器”由刻度盘、测力计三只、弹簧、磁性矢量标记、活动座标轴等组成；《新教学仪器维修汇编》第三章第15项产品“力的合成演示器”(杭州艮山无线电元件厂生产)由力的合成演示器、力的平行四边形法则说明器、力的分解说明器三部分组成，以上产品的结构形式都较为复杂，操作不方便。后来，宁波明森科仪工具有限公司生产了“矢量型力的合成分解演示器”，简化了结构，釆用一只测力计配合滑轮及勾码，把扇形刻度盘简化为矩形演示板，但是上述产品都存在操作不方便，实验误差大，占用教学时间长等问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种结构简单、操作简便、能够直观形象的表达合力与分力的变化关系的力的合成分解演示器。
[0004]本发明采用以下技术方案实现上述目的:力的合成分解演示器，它包括一个刻度圆盘，以刻度圆盘圆心O为坐标原点建立平面直角坐标系Oxy，在平面直角坐标系Oxy的第一二象限内的I轴上的A点铰接合力杆，以铰接点A为圆心设置第一弧形通槽，合力杆与第一弧形通槽间设置锁紧螺栓；在平面直角坐标系Oxy的第三象限内的B点铰接第一分力杆，以第一分力杆的铰接点B为圆心在第三象限设第二弧形通槽，第一分力杆与第二弧形通槽间设置锁紧螺栓；在平面直角坐标系Oxy的第四象限内的C点铰接第二分力杆，以第二分力杆的铰接点C为圆心在第四象限设第三弧形通槽，第二分力杆与第三弧形通槽间设置锁紧螺栓；第一分力杆和第二分力杆端头固定有滑轮，合力杆端头通过定位夹固定弹簧测力计或者合力杆端头固定有滑轮，刻度圆盘上固定导向杆，导向杆端头固定滑轮。
[0005]刻度圆盘上设有共结点的三根拉绳，绳末端设有重物挂环。
[0006]所述重物挂环为绳环或金属挂环。
[0007]相邻两杆组成最小夹角< 10°。
[0008]两滑轮槽连线距离刻度圆盘6_15mm。
[0009]所述锁紧螺栓为马车螺丝。
[0010]合力杆、第一分力杆、第二分力杆和导向杆端头均设滑轮调节孔。
[0011]刻度圆盘平面直角坐标系Oxy的y轴上固定立杆，立杆末端连接底座。
[0012]采用上述技术方案的本发明具有结构简单、操作简便灵活、可以直观形象的进行力的合成与分解演示的优点，第一分力杆、第二分力杆、合力杆端头均固定有滑轮，刻度圆盘上固定导向杆，导向杆端头固定滑轮，通过四个滑轮进行实验，测定两个分力的合力，导向杆的滑轮上所加槽码就是两个分力的合力示值；第一分力杆、第二分力杆端头固定有滑轮，合力杆端头通过定位夹固定弹簧测力计，弹簧测力计直接测定两个分力的合力，弹簧测力计的读数即为合力。双重演示方法使得实验教学更生动直观，有助于提高学生的积极性，提高教学质量。
【附图说明】
[0013]图1是本发明结构示意图。
[0014]图2是本发明实施例一示意图。
[0015]图3是本发明实施例二示意图。
【具体实施方式】
[0016]实施例1
如图1、图2所不,力的合成分解演不器,它包括一个刻度圆盘1，以刻度圆盘I圆心O为坐标原点建立平面直角坐标系Oxy，在平面直角坐标系Oxy的第一二象限内的y轴上的A点铰接合力杆2，以铰接点A为圆心设置第一弧形通槽8，合力杆2与第一弧形通槽8间设置锁紧螺栓11 ;在平面直角坐标系Oxy的第三象限内的B点铰接第一分力杆3，以第一分力杆3的铰接点B为圆心在第三象限设第二弧形通槽9，第一分力杆3与第二弧形通槽9间设置锁紧螺栓；在平面直角坐标系Oxy的第四象限内的C点铰接第二分力杆4，以第二分力杆4的铰接点C为圆心在第四象限设第三弧形通槽10，第二分力杆4与第三弧形通槽10间设置锁紧螺栓，所述锁紧螺栓11为马车螺丝；第一分力杆3、第二分力杆4、合力杆2端头均固定有滑轮7，刻度圆盘上I是固定导向杆5，导向杆5端头固定滑轮。
[0017]使用前，先调节锁紧螺栓11，将第一分力杆、第二分力杆分别固定在刻度圆盘I上，根据分力杆的角度及平行四边形法则，确定合力杆2的角度，共结点的三根拉绳末端均设有重物挂环，所述重物挂环可以为绳环或金属环，三根拉绳一根绕过第一分力杆端头的滑轮，一根绕过第二分力杆端头的滑轮，另一根先绕过合力杆端头滑轮，然后绕过导向杆端头滑轮，将两分力杆端头滑轮上拉绳末端的重物挂环悬挂槽码，调节导向杆端头滑轮上拉绳末端的重物挂环槽码重量，使得拉绳结点与刻度圆盘圆心O点重合，此时调节导向杆端头滑轮上拉绳末端的重物挂环槽码重量即为合力数值。
[0018]合力杆、第一分力杆3、第二分力杆4和导向杆5端头均设滑轮调节孔12，可根据需要调节滑轮的位置；相邻两杆组成最小夹角< 10°，两滑轮槽连线距离刻度圆盘6-15mm,即挂绳距离刻度圆盘最佳值为8_12mm,有效防止挂绳与刻度圆盘摩擦,影响试验结果。
[0019]在刻度圆盘I的平面直角坐标系Oxy的y轴上固定立杆13，立杆13末端连接底座14。
[0020]实施例2
如图1、图3所不,力的合成分解演不器,它包括一个刻度圆盘1，以刻度圆盘I圆心O为坐标原点建立平面直角坐标系Oxy，在平面直角坐标系Oxy的第一二象限内的y轴上的A点铰接合力杆2，以铰接点A为圆心设置第一弧形通槽8，合力杆2与第一弧形通槽8间设置锁紧螺栓11 ;在平面直角坐标系Oxy的第三象限内的B点铰接第一分力杆3，以第一分力杆3的铰接点B为圆心在第三象限设第二弧形通槽9，第一分力杆3与第二弧形通槽9间设置锁紧螺栓；在平面直角坐标系Oxy的第四象限内的C点铰接第二分力杆4，以第二分力杆4的铰接点C为圆心在第四象限设第三弧形通槽10，第二分力杆4与第三弧形通槽10间设置锁紧螺栓，所述锁紧螺栓11为马车螺丝；第一分力杆3、第二分力杆4端头固定有滑轮7，合力杆2端头通过定位夹固定弹簧测力计6。
[0021]使用前，先调节锁紧螺栓11，将第一分力杆、第二分力杆分别固定在刻度圆盘I上，根据分力杆的角度及平行四边形法则，确定合力杆2的角度，通过定位夹固定弹簧测力计6，共结点的三根拉绳末端均设有重物挂环，所述重物挂环可以为绳环或金属环，三根拉绳一根绕过第一分力杆端头的滑轮，一根绕过第二分力杆端头的滑轮，另一根挂绳末端重物挂环与弹簧测力计6挂钩相连，将两分力杆端头滑轮上拉绳末端的重物挂环悬挂槽码，调节弹簧测力计6，使得拉绳结点与刻度圆盘圆心O点重合，此时调节弹簧测力计6读数即为合力数值。
[0022]合力杆、第一分力杆3和第二分力杆4端头均设滑轮调节孔12，可根据需要调节滑轮的位置；相邻两杆组成最小夹角< 10°，两滑轮槽连线距离刻度圆盘6-15mm，即挂绳距离刻度圆盘6-15mm,最佳值为8_12mm,有效防止挂绳与刻度圆盘摩擦,影响试验结果。
[0023]在刻度圆盘I的平面直角坐标系Oxy的y轴上固定立杆13，立杆13末端连接底座14。
【主权项】
1.力的合成分解演不器，其特征在于:它包括一个刻度圆盘，以刻度圆盘圆心O为坐标原点建立平面直角坐标系Oxy,在平面直角坐标系Oxy的第一二象限内的y轴上的A点铰接合力杆，以铰接点A为圆心设置第一弧形通槽，合力杆与第一弧形通槽间设置锁紧螺栓；在平面直角坐标系Oxy的第三象限内的B点铰接第一分力杆，以第一分力杆的铰接点B为圆心在第三象限设第二弧形通槽，第一分力杆与第二弧形通槽间设置锁紧螺栓；在平面直角坐标系Oxy的第四象限内的C点铰接第二分力杆，以第二分力杆的铰接点C为圆心在第四象限设第三弧形通槽，第二分力杆与第三弧形通槽间设置锁紧螺栓；第一分力杆和第二分力杆端头固定有滑轮，合力杆端头通过定位夹固定弹簧测力计或者合力杆端头固定有滑轮，刻度圆盘上固定导向杆，导向杆端头固定滑轮。
2.根据权利要求1所述力的合成分解演示器，其特征在于:刻度圆盘上设有共结点的三根拉绳，绳末端设有重物挂环。
3.根据权利要求2所述力的合成分解演示器，其特征在于:所述重物挂环为绳环或金属挂环。
4.根据权利要求1所述力的合成分解演示器，其特征在于:相邻两杆组成最小夹角(10°。
5.根据权利要求1所述力的合成分解演示器，其特征在于:两滑轮槽连线距离刻度圆盘 6-15mm。
6.根据权利要求1所述力的合成分解演示器，其特征在于:所述锁紧螺栓为马车螺丝。
7.根据权利要求1所述力的合成分解演示器，其特征在于:合力杆、第一分力杆、第二分力杆和导向杆端头均设滑轮调节孔。
8.根据权利要求1所述力的合成分解演示器，其特征在于:刻度圆盘平面直角坐标系Oxy的y轴上固定立杆,立杆末端连接底座。
【专利摘要】本发明公开了一种力的合成分解演示器，它包括一个刻度圆盘，刻度圆盘上铰接合力杆、第一分力杆和第二分力杆，分别以合力杆、第一分力杆和第二分力杆的铰接点为圆心设置第一弧形通槽、第二弧形通槽、第三弧形通槽，杆与弧形通槽间设置锁紧螺栓；第一分力杆、第二分力杆端头固定有滑轮，合力杆端头通过定位夹固定弹簧测力计或者第一分力杆、第二分力杆、合力杆端头均固定有滑轮，刻度圆盘上固定导向杆，导向杆端头固定滑轮。本发明具有结构简单、操作简便灵活、可以直观形象的进行力的合成与分解演示的优点，利用滑轮或弹簧测力计，双重演示方法使得实验教学更生动直观，有助于提高学生的积极性，提高教学质量。
【IPC分类】G09B23-10
【公开号】CN104599563
【申请号】CN201510034579
【发明人】丁晓东, 高福欣
【申请人】郑州利生科教设备有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月23日