CN103606322B - 二维磁悬浮动力学实验仪 - Google Patents

二维磁悬浮动力学实验仪 Download PDF

Info

Publication number
CN103606322B
CN103606322B CN201310626906.XA CN201310626906A CN103606322B CN 103606322 B CN103606322 B CN 103606322B CN 201310626906 A CN201310626906 A CN 201310626906A CN 103606322 B CN103606322 B CN 103606322B
Authority
CN
China
Prior art keywords
microscope carrier
magnetic
sample
collision
demonstration sample
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310626906.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN103606322A (zh
Inventor
杨晓华
崔荣华
郑志荣
王震
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HANGZHOU DAHUA INSTRUMENT Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
HANGZHOU DAHUA INSTRUMENT Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HANGZHOU DAHUA INSTRUMENT Manufacturing Co Ltd filed Critical HANGZHOU DAHUA INSTRUMENT Manufacturing Co Ltd
Priority to CN201510912721.4A priority Critical patent/CN105336254B/zh
Priority to CN201310626906.XA priority patent/CN103606322B/zh
Priority to CN201510912720.XA priority patent/CN105336253B/zh
Priority to CN201510912722.9A priority patent/CN105469673B/zh
Publication of CN103606322A publication Critical patent/CN103606322A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103606322B publication Critical patent/CN103606322B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/06—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics
    • G09B23/08—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for statics or dynamics
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/06—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics
    • G09B23/08—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for statics or dynamics
    • G09B23/10—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for statics or dynamics of solid bodies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Abstract

本发明公开了一种二维磁悬浮动力学实验仪，包括磁性载台，磁性载台固装支架，支架上端呈弯曲的形式，支架的顶端固定有照明灯及对载台上表面进行摄像的摄像头，磁性载台上配有具有磁性的碰撞演示样品，碰撞演示样品悬浮在磁性载台上；磁性载台上固定有将碰撞演示样品的运动范围限制在一定的范围内的围栏，围栏内部上方固定有线圈，围栏侧面设有给碰撞演示样品提供动力的击发装置。本发明结构合理，使用方便，实验时几乎没有摩擦，噪声很小。

Description

二维磁悬浮动力学实验仪
技术领域
本发明涉及一种二维磁悬浮动力学实验仪。
背景技术
现有的动力学教学实验都是在导轨上进行的，都是做一维的力学实验，有的实验仪器摩擦力较大，实验时有噪声。
发明内容
本发明的目的在于提供一种几乎没有摩擦，噪声很小，能够实施一维和二维动力学实验的二维磁悬浮动力学实验仪。
本发明的技术解决方案是：
一种二维磁悬浮动力学实验仪，其特征是：包括磁性载台，磁性载台固装支架，支架上端呈弯曲的形式，支架的顶端固定有照明灯及对载台上表面进行摄像的摄像头，磁性载台上配有具有磁性的碰撞演示样品，碰撞演示样品悬浮在磁性载台上；磁性载台上固定有将碰撞演示样品的运动范围限制在一定的范围内的围栏，围栏内部上方固定有线圈，围栏侧面设有给碰撞演示样品提供动力的击发装置。
所述磁性载台包括底座，底座上设有内凹，内凹中固装有磁性的磁体，内凹上覆盖铁磁性材料板；磁性载台底座由三点支撑，其中两点为可调节形式，磁性载台上配有一个水平仪。
磁性载台面上配有带刻度的网格，用以在视频图片上获取碰撞演示样品的位置。
在底座中全部磁体的外周设一个线圈，用以调节磁性载台台面上的磁场。
所述碰撞演示样品用轻质不会影响磁场的材料，并在碰撞演示样品边缘部分嵌入均匀分布的小磁体。
在磁性载台台面上配置不同的样品轨道或弹簧装置，以满足不同实验情况下碰撞演示样品的运动轨迹和运动速度要求；轨道或弹簧装置用不会影响周边磁场的材料。
本发明结构合理，使用方便，实验时几乎没有摩擦，噪声很小。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明一个实例的结构示意图。
图2磁性载台底座图。
图3是碰撞演示样品示意图。
具体实施方式
一种二维磁悬浮动力学实验仪，包括磁性载台1，磁性载台固装支架2，支架上端呈弯曲的形式，支架的顶端固定有照明灯及对载台上表面进行摄像的摄像头3，磁性载台上配有具有磁性的碰撞演示样品4，碰撞演示样品悬浮在磁性载台上；磁性载台上固定有将碰撞演示样品的运动范围限制在一定的范围内的围栏5，围栏的外壳用不会影响磁场的材料，围栏内部上方固定有线圈，用以在载台上更好的控制演示样品；围栏侧面设有给碰撞演示样品提供动力的击发装置6（例如通过弹簧机构射出球体击中碰撞演示样品，使碰撞演示样品具有动力）。
所述磁性载台包括底座7，底座上设有内凹，内凹中固装有磁性的磁体8，内凹上覆盖铁磁性材料板；磁性载台底座由三点支撑，其中两点为可调节形式，磁性载台上配有一个水平仪9。
磁性载台面上配有带刻度的网格，用以在视频图片上获取碰撞演示样品的位置。
在底座中全部磁体的外周设一个线圈，用以调节磁性载台台面上的磁场。
所述碰撞演示样品用不会影响磁场的材料，并在碰撞演示样品边缘部分嵌入均匀分布的小磁体10，可以更好的保持样品平衡；演示样品上有方向标识。
在磁性载台台面上配置不同的样品轨道或弹簧装置，以满足不同实验情况下碰撞演示样品的运动轨迹和运动速度要求；轨道或弹簧装置用不会影响周边磁场的材料。
所述不会影响磁场的材料为塑料等。仪器外接一可以控制两个线圈电流和照明灯的电源11。
底座中磁体分布均匀，磁体的规格一致，极性一致，如上方都为N极；样品悬浮在载台上时，样品中小磁体下面的极性与载台上面的极性相同，如都是N极；围栏内部上方距载台一定竖直距离可设线圈，通电后线圈下面的磁场极性和载台上面的极性相反。
测速的实现：
载台上带有刻度网格；通过置于载台上方的摄像机对载台上质点或刚体的运动进行视频录制；任意取合适的两帧视频图像（两帧视频图像间的时间间隔已确定），分析图像获得质点的位置（参照载台台面网格）或刚体的旋转情况，从而可分别获得质点的速度或刚体转动角速度，从而得到其它相关物理量。
使用方法：
实验准备时调节底座两点高度配合水平仪使得载台水平，通过对两个线圈（围栏内部上方固定的线圈及在底座中全部磁体外周的线圈）的调节使得演示样品悬浮在载台台面上，打开照明灯和摄像头，演示样品通过击发装置提供动力，摄像头摄制样品运动或样品间碰撞过程视频，通过对视频中几个图像中演示样品的位置和载台刻度网格的分析以及视频各图相之间的时间关系，便可获取样品速度，角速度等信息，从而可以得到其它相关的物理量，验证相关的物理规律。
实验时，打开照明灯，放置样品的同时调节底座线圈电流，使演示样品悬浮在载台上，摄像头开始工作，通过击发装置给演示样品一定动力，演示样品在载台上做一定形式的运动或碰撞，摄像头录制演示样品的运动过程视频。
本实验装置可以涉及的实验项目包括：质点碰撞、刚体碰撞、简谐振动、牛顿定律、重力加速度、机械能守恒、多质点共同运动、圆弧运动等。

Claims (1)

1.一种二维磁悬浮动力学实验仪，其特征是：包括磁性载台，磁性载台固装支架，支架上端呈弯曲的形式，支架的顶端固定有照明灯及对载台上表面进行摄像的摄像头，磁性载台上配有具有磁性的碰撞演示样品，碰撞演示样品悬浮在磁性载台上；磁性载台上固定有将碰撞演示样品的运动范围限制在一定的范围内的围栏，围栏内部上方固定有线圈，围栏侧面设有给碰撞演示样品提供动力的击发装置；在底座中全部磁体的外周设一个线圈，用以调节磁性载台台面上的磁场；所述碰撞演示样品用不会影响磁场的材料，并在碰撞演示样品边缘部分嵌入均匀分布的小磁体；在磁性载台台面上配置不同的样品轨道或弹簧装置，以满足不同实验情况下碰撞演示样品的运动轨迹和运动速度要求；轨道或弹簧装置用不会影响周边磁场的材料；所述磁性载台包括底座，底座上设有内凹，内凹中固装有磁性的磁体，内凹上覆盖铁磁性材料板；磁性载台底座由三点支撑，其中两点为可调节形式，磁性载台上配有一个水平仪；磁性载台面上配有带刻度的网格，用以在视频图片上获取碰撞演示样品的位置；
使用方法：
实验准备时调节底座两点高度配合水平仪使得载台水平，通过对两个线圈的调节使得演示样品悬浮在载台台面上，打开照明灯和摄像头，演示样品通过击发装置提供动力，摄像头摄制样品运动或样品间碰撞过程视频，通过对视频中几个图像中演示样品的位置和载台刻度网格的分析以及视频各图相之间的时间关系，便可获取样品速度，角速度等信息，从而可以得到其它相关的物理量，验证相关的物理规律；实验时，打开照明灯，放置样品的同时调节底座线圈电流，使演示样品悬浮在载台上，摄像头开始工作，通过击发装置给演示样品一定动力，演示样品在载台上做一定形式的运动或碰撞，摄像头录制演示样品的运动过程视频。
CN201310626906.XA 2013-12-02 2013-12-02 二维磁悬浮动力学实验仪 Active CN103606322B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510912721.4A CN105336254B (zh) 2013-12-02 2013-12-02 使用方便的二维磁悬浮动力学实验仪
CN201310626906.XA CN103606322B (zh) 2013-12-02 2013-12-02 二维磁悬浮动力学实验仪
CN201510912720.XA CN105336253B (zh) 2013-12-02 2013-12-02 摩擦噪声小的二维磁悬浮动力学实验仪
CN201510912722.9A CN105469673B (zh) 2013-12-02 2013-12-02 结构合理的二维磁悬浮动力学实验仪

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310626906.XA CN103606322B (zh) 2013-12-02 2013-12-02 二维磁悬浮动力学实验仪

Related Child Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510912721.4A Division CN105336254B (zh) 2013-12-02 2013-12-02 使用方便的二维磁悬浮动力学实验仪
CN201510912722.9A Division CN105469673B (zh) 2013-12-02 2013-12-02 结构合理的二维磁悬浮动力学实验仪
CN201510912720.XA Division CN105336253B (zh) 2013-12-02 2013-12-02 摩擦噪声小的二维磁悬浮动力学实验仪

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103606322A CN103606322A (zh) 2014-02-26
CN103606322B true CN103606322B (zh) 2016-02-10

Family

ID=50124541

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510912722.9A Expired - Fee Related CN105469673B (zh) 2013-12-02 2013-12-02 结构合理的二维磁悬浮动力学实验仪
CN201510912720.XA Expired - Fee Related CN105336253B (zh) 2013-12-02 2013-12-02 摩擦噪声小的二维磁悬浮动力学实验仪
CN201510912721.4A Expired - Fee Related CN105336254B (zh) 2013-12-02 2013-12-02 使用方便的二维磁悬浮动力学实验仪
CN201310626906.XA Active CN103606322B (zh) 2013-12-02 2013-12-02 二维磁悬浮动力学实验仪

Family Applications Before (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510912722.9A Expired - Fee Related CN105469673B (zh) 2013-12-02 2013-12-02 结构合理的二维磁悬浮动力学实验仪
CN201510912720.XA Expired - Fee Related CN105336253B (zh) 2013-12-02 2013-12-02 摩擦噪声小的二维磁悬浮动力学实验仪
CN201510912721.4A Expired - Fee Related CN105336254B (zh) 2013-12-02 2013-12-02 使用方便的二维磁悬浮动力学实验仪

Country Status (1)

Country Link
CN (4) CN105469673B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109147510B (zh) * 2018-08-01 2023-09-05 浙江大学 两轴动态磁浮实验仪及测量方法
CN110095244A (zh) * 2019-05-08 2019-08-06 唐山学院 一种工程力学碰撞试验装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1020855A1 (ru) * 1981-12-10 1983-05-30 Кишиневский государственный медицинский институт Учебный прибор по физике дл демонстрации броуновского движени
CN2069147U (zh) * 1989-10-20 1991-01-09 余宙明 磁吸记忆式超重失重实验仪
DE10244354A1 (de) * 2002-09-24 2004-04-01 Andreas Pachler Globus
CN2684296Y (zh) * 2004-04-05 2005-03-09 浙江大学城市学院 磁悬浮动力学实验仪
CN2770018Y (zh) * 2005-03-03 2006-04-05 王金华 多功能落体运动实验器
GB2431281A (en) * 2005-09-10 2007-04-18 Robert Paul Adderley Magnetically suspended globe
CN200979765Y (zh) * 2006-11-03 2007-11-21 宁波奇科威数字教学设备有限公司 演示用机械能守恒实验仪
CN100530273C (zh) * 2007-09-30 2009-08-19 西安交通大学 机器视觉教学创新实验平台
CN101494004B (zh) * 2009-02-18 2010-11-10 陕西师范大学 钢球磁悬浮运动实验装置
CN201518175U (zh) * 2009-06-05 2010-06-30 衡阳师范学院 新型永磁悬浮演示仪
CN201570185U (zh) * 2009-11-05 2010-09-01 上海第二工业大学 基于数字控制的磁悬浮地球仪演示模型
KR20110123365A (ko) * 2010-05-07 2011-11-15 주식회사 서울과학기기 푸시풀게이지를 이용한 역학실험장치
CN202018765U (zh) * 2011-03-15 2011-10-26 张印 磁悬浮列车原理演示仪
TWM426701U (en) * 2011-12-09 2012-04-11 Wen-Ji Xie Magnetic-repellent suspension device
CN202615681U (zh) * 2012-06-06 2012-12-19 雷建设 一种多种物体磁悬浮原理演示仪
KR200462713Y1 (ko) * 2012-07-04 2012-09-28 이현강 자기장 학습용 세트
CN203118298U (zh) * 2012-12-28 2013-08-07 苏鹏宇 物体运动演示板
CN203631018U (zh) * 2013-12-02 2014-06-04 杭州大华仪器制造有限公司 二维磁悬浮动力学实验仪

Also Published As

Publication number Publication date
CN105336253B (zh) 2017-10-31
CN105336254A (zh) 2016-02-17
CN105469673B (zh) 2017-09-22
CN105336253A (zh) 2016-02-17
CN105336254B (zh) 2017-10-31
CN105469673A (zh) 2016-04-06
CN103606322A (zh) 2014-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204155501U (zh) 一种平抛运动演示仪
Kuhn Relevant information about using a mobile phone acceleration sensor in physics experiments
CN203825839U (zh) 一种无人机运行轨迹用跟拍教学仪器装置
CN205177234U (zh) 一种静态磁悬浮力学运动实验仪
JP2019506193A5 (zh)
CN103606322B (zh) 二维磁悬浮动力学实验仪
CN203631018U (zh) 二维磁悬浮动力学实验仪
CN104240581A (zh) 一种杆机构教学模型
CN202904960U (zh) 带角度的力学悬浮实验装置
CN202126785U (zh) 法拉第电磁感应定律验证仪
CN203490873U (zh) 一种电动式摩擦力演示装置
CN206210199U (zh) 共振演示仪
CN206249719U (zh) 一种可自由改变受力点数量和位置的磁混沌摆
CN203055252U (zh) 向心力演示器
CN202632598U (zh) 能量和动量守恒验证试验仪
CN204166778U (zh) 竖直上抛演示仪
WO2021039836A1 (ja) 磁気浮上装置及びそれを用いた測定装置
KR101372706B1 (ko) 자석을 이용한 학습교재
CN204406816U (zh) 一种研究动滑轮特点的铁架台
CN211181346U (zh) 一种用于定性演示和定量探究的实验装置
CN205158741U (zh) 一种风力摆实验仪
CN208819470U (zh) 激光热敏简谐振动实验测量演示仪
CN101853595A (zh) 电磁驱动式共振、固有频率演示器
CN201607852U (zh) 一种物体匀速直线运动演示器
CN104835387A (zh) 测绘弹簧摆运动轨迹的实验方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent for invention or patent application
CB02 Change of applicant information

Address after: 311400, No. eleven, No. 3, Dongzhou Industrial Zone, Dongzhou street, Fuyang, Zhejiang, Hangzhou

Applicant after: Hangzhou Dahua Instrument Mfg. Co., Ltd.

Applicant after: Yang Xiaohua

Applicant after: Cui Ronghua

Address before: 226000 No. 111 worker peasant Road, Jiangsu, Nantong

Applicant before: Hangzhou Dahua Instrument Mfg. Co., Ltd.

Applicant before: Yang Xiaohua

Applicant before: Cui Ronghua

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant