CN106940947A - 一种课堂实验用摆动球实验演示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种摆动球实验演示装置，尤其涉及一种课堂实验用摆动球实验演示装置。本发明要解决的技术问题是提供一种课堂实验用摆动球实验演示装置。为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种课堂实验用摆动球实验演示装置，包括有演示箱、第一拉线、摆动球、放置箱、显示板等；演示箱内顶部连接有第一拉线，第一拉线底端连接有摆动球，演示箱内底部放置有放置箱，放置箱位于摆动球下方，放置箱顶部中心设有开口，放置箱内底部连接有升降装置，升降装置上端连接有旋转装置，旋转装置上端连接有显示板。本发明通过升降装置和旋转装置的联动，完成了课堂实验的演示，不仅可以演示摆动球实验，还方便了老师的课堂教学。
Description
技术领域
本发明涉及一种摆动球实验演示装置，尤其涉及一种课堂实验用摆动球实验演示装置。
背景技术
课堂是学生学习的场所，给学生提供了课内实践的机会，让学生在特定的情境中进行实践体验，使他们在活动中感悟道理，体验情感，反思自己的所为，规范行为。
实验是科学研究的基本方法之一。根据科学研究的目的，尽可能地排除外界的影响，突出主要因素并利用一些专门的仪器设备，而人为地变革、控制或模拟研究对象，使某一些事物发生或再现，从而去认识自然现象、自然性质、自然规律。
通过课堂演示的实验，能够让学生更好的对所学的知识进行了解，吸引学生的注意力，并且体验到实验的魅力。
现有的课堂实验演示装置存在操作繁琐和教学效果不佳的缺点，因此亟需研发一种操作简单和教学效果好的课堂实验用摆动球实验演示装置。
发明内容
(1)要解决的技术问题
本发明为了克服现有的课堂实验演示装置操作繁琐和教学效果不佳的缺点的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种课堂实验用摆动球实验演示装置。
(2)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种课堂实验用摆动球实验演示装置，包括有演示箱、第一拉线、摆动球、放置箱、显示板、旋转装置和升降装置，演示箱内顶部连接有第一拉线，第一拉线底端连接有摆动球，演示箱内底部放置有放置箱，放置箱位于摆动球下方，放置箱顶部中心设有开口，放置箱内底部连接有升降装置，升降装置上端连接有旋转装置，旋转装置上端连接有显示板，显示板位于开口下方。
优选地，旋转装置包括有第一转轴、第一齿轮、第一电机、第二齿轮、第二转轴和轴承座，升降装置顶部中心连接有轴承座，轴承座上安装有第一转轴，第一转轴连接有第一齿轮，第一转轴顶端与显示板底部中心连接，升降装置顶部右侧连接有第一电机，第一电机上端连接有第二转轴，第二转轴连接有第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮啮合。
优选地，升降装置包括有第一弹性件、滑轨、滑块、摆动杆、放置板、第一电动绕线轮、支杆和第二拉线，放置箱内底部左右对称连接有滑轨，滑轨上滑动式连接有滑块，放置箱内左右连接有第一弹性件，第一弹性件另一端与滑块连接，滑块顶部铰接连接有摆动杆，摆动杆顶端铰接连接有放置板，放置箱内底部中心连接有支杆，支杆顶部连接有第一电动绕线轮，第一电动绕线轮上绕有第二拉线，第二拉线末端与滑块连接。
优选地，还包括有托块、连接杆、第三拉线、L形连杆、第二电动绕线轮和第二弹性件，演示箱内右侧上方连接有L形连杆，L形连杆中部开有通孔，L形连杆顶端铰接连接有连接杆，连接杆底部连接有第二弹性件，第二弹性件另一端与L形连杆左侧连接，连接杆左端连接有托块，最右侧的摆动球放置在托块内，L形连杆内顶部连接有第二电动绕线轮，第二电动绕线轮上绕有第三拉线，第三拉线穿过通孔与连接杆连接。
优选地，还包括有铁块、电磁铁和限位块，显示板底部中心连接有铁块，第一转轴上端设有电磁铁，右侧的滑轨顶部设有限位块，限位块位于右侧的滑块左方。
优选地，第一弹性件和第二弹性件均为弹簧。
工作原理：当老师需要对摆动球实验进行演示时，首先将最右侧的摆动球成一定角度拿起，然后释放摆动球，摆动球之间通过撞击将另一边的摆动球撞起，达到实验效果。当需要对实验数据进行记录时，启动升降装置工作，升降装置带动旋转装置和显示板向上运动，当显示板穿过开口伸出放置箱后，升降装置停止工作，老师在显示板上记录实验数据，启动旋转装置工作，带动显示板左右旋转，便于同学观看实验数据。
因为旋转装置包括有第一转轴、第一齿轮、第一电机、第二齿轮、第二转轴和轴承座，升降装置顶部中心连接有轴承座，轴承座上安装有第一转轴，第一转轴连接有第一齿轮，第一转轴顶端与显示板底部中心连接，升降装置顶部右侧连接有第一电机，第一电机上端连接有第二转轴，第二转轴连接有第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮啮合，所以当老师在显示板上记录实验数据完毕时，老师控制第一电机转动，第一电机带动第一转轴转动，从而带动第一齿轮转动，进而使得显示板左右转动，便于同学观看数据。
因为升降装置包括有第一弹性件、滑轨、滑块、摆动杆、放置板、第一电动绕线轮、支杆和第二拉线，放置箱内底部左右对称连接有滑轨，滑轨上滑动式连接有滑块，放置箱内左右连接有第一弹性件，第一弹性件另一端与滑块连接，滑块顶部铰接连接有摆动杆，摆动杆顶端铰接连接有放置板，放置箱内底部中心连接有支杆，支杆顶部连接有第一电动绕线轮，第一电动绕线轮上绕有第二拉线，第二拉线末端与滑块连接，所以当需要升起显示板时，老师控制第一电动绕线轮逆时针转动，第一电动绕线轮收回第二拉线，第二拉线带动滑块相向运动，第一弹性件拉伸，摆动杆带动放置板向上运动，放置板带动旋转装置向上运动，从而带动显示板向上运动，当显示板穿过开口伸出放置箱后，控制第一电动绕线轮停止工作，老师便可以在显示板上记录数据。
因为还包括有托块、连接杆、第三拉线、L形连杆、第二电动绕线轮和第二弹性件，演示箱内右侧上方连接有L形连杆，L形连杆中部开有通孔，L形连杆顶端铰接连接有连接杆，连接杆底部连接有第二弹性件，第二弹性件另一端与L形连杆左侧连接，连接杆左端连接有托块，最右侧的摆动球放置在托块内，L形连杆内顶部连接有第二电动绕线轮，第二电动绕线轮上绕有第三拉线，第三拉线穿过通孔与连接杆连接，所以老师在演示实验时，可以直接顺时针旋转第二电动绕线轮，电动绕线轮收回第三拉线，使得第二弹性件收缩，托块向右运动，进而使摆动球脱离托块向左运动，增加了自动化程度。
因为还包括有铁块、电磁铁和限位块，显示板底部中心连接有铁块，第一转轴上端设有电磁铁，右侧的滑轨顶部设有限位块，限位块位于右侧的滑块左方，所以通过电磁铁的通放电，可以吸住或者松开铁块，使得显示板可以随时取下，易于清洗维护，限位块可以限制右侧滑块的运动距离，增加装置的稳定性。
本发明的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。
(3)有益效果
本发明通过升降装置和旋转装置的联动，完成了课堂实验的演示，不仅可以演示摆动球实验，还方便了老师的课堂教学，本发明通过电磁铁的通放电，可以吸住或者松开铁块，使得显示板可以随时取下，易于清洗维护，装置简单可靠，实用性强。
附图说明
图1为本发明的第一种主视结构示意图。
图2为本发明旋转装置的主视结构示意图。
图3为本发明升降装置的主视结构示意图。
图4为本发明的第一种部分主视结构示意图。
图5为本发明的第二种部分主视结构示意图。
附图中的标记为：1-演示箱，2-第一拉线，3-摆动球，4-放置箱，5-开口，6-显示板，7-旋转装置，70-第一转轴，71-第一齿轮，72-轴承座，73-第二齿轮，74-第二转轴，75-第一电机，8-升降装置，80-第一弹性件，81-滑轨，82-滑块，83-摆动杆，84-放置板，85-第一电动绕线轮，86-支杆，87-第二拉线，9-托块，10-连接杆，11-第三拉线，12-通孔，13-L形连杆，14-第二电动绕线轮，15-第二弹性件，16-铁块，17-电磁铁，18-限位块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种课堂实验用摆动球实验演示装置，如图1-5所示，包括有演示箱1、第一拉线2、摆动球3、放置箱4、显示板6、旋转装置7和升降装置8，演示箱1内顶部连接有第一拉线2，第一拉线2底端连接有摆动球3，演示箱1内底部放置有放置箱4，放置箱4位于摆动球3下方，放置箱4顶部中心设有开口5，放置箱4内底部连接有升降装置8，升降装置8上端连接有旋转装置7，旋转装置7上端连接有显示板6，显示板6位于开口5下方。
实施例2
一种课堂实验用摆动球实验演示装置，如图1-5所示，包括有演示箱1、第一拉线2、摆动球3、放置箱4、显示板6、旋转装置7和升降装置8，演示箱1内顶部连接有第一拉线2，第一拉线2底端连接有摆动球3，演示箱1内底部放置有放置箱4，放置箱4位于摆动球3下方，放置箱4顶部中心设有开口5，放置箱4内底部连接有升降装置8，升降装置8上端连接有旋转装置7，旋转装置7上端连接有显示板6，显示板6位于开口5下方。
旋转装置7包括有第一转轴70、第一齿轮71、第一电机75、第二齿轮73、第二转轴74和轴承座72，升降装置8顶部中心连接有轴承座72，轴承座72上安装有第一转轴70，第一转轴70连接有第一齿轮71，第一转轴70顶端与显示板6底部中心连接，升降装置8顶部右侧连接有第一电机75，第一电机75上端连接有第二转轴74，第二转轴74连接有第二齿轮73，第二齿轮73与第一齿轮71啮合。
实施例3
一种课堂实验用摆动球实验演示装置，如图1-5所示，包括有演示箱1、第一拉线2、摆动球3、放置箱4、显示板6、旋转装置7和升降装置8，演示箱1内顶部连接有第一拉线2，第一拉线2底端连接有摆动球3，演示箱1内底部放置有放置箱4，放置箱4位于摆动球3下方，放置箱4顶部中心设有开口5，放置箱4内底部连接有升降装置8，升降装置8上端连接有旋转装置7，旋转装置7上端连接有显示板6，显示板6位于开口5下方。
旋转装置7包括有第一转轴70、第一齿轮71、第一电机75、第二齿轮73、第二转轴74和轴承座72，升降装置8顶部中心连接有轴承座72，轴承座72上安装有第一转轴70，第一转轴70连接有第一齿轮71，第一转轴70顶端与显示板6底部中心连接，升降装置8顶部右侧连接有第一电机75，第一电机75上端连接有第二转轴74，第二转轴74连接有第二齿轮73，第二齿轮73与第一齿轮71啮合。
升降装置8包括有第一弹性件80、滑轨81、滑块82、摆动杆83、放置板84、第一电动绕线轮85、支杆86和第二拉线87，放置箱4内底部左右对称连接有滑轨81，滑轨81上滑动式连接有滑块82，放置箱4内左右连接有第一弹性件80，第一弹性件80另一端与滑块82连接，滑块82顶部铰接连接有摆动杆83，摆动杆83顶端铰接连接有放置板84，放置箱4内底部中心连接有支杆86，支杆86顶部连接有第一电动绕线轮85，第一电动绕线轮85上绕有第二拉线87，第二拉线87末端与滑块82连接。
实施例4
一种课堂实验用摆动球实验演示装置，如图1-5所示，包括有演示箱1、第一拉线2、摆动球3、放置箱4、显示板6、旋转装置7和升降装置8，演示箱1内顶部连接有第一拉线2，第一拉线2底端连接有摆动球3，演示箱1内底部放置有放置箱4，放置箱4位于摆动球3下方，放置箱4顶部中心设有开口5，放置箱4内底部连接有升降装置8，升降装置8上端连接有旋转装置7，旋转装置7上端连接有显示板6，显示板6位于开口5下方。
旋转装置7包括有第一转轴70、第一齿轮71、第一电机75、第二齿轮73、第二转轴74和轴承座72，升降装置8顶部中心连接有轴承座72，轴承座72上安装有第一转轴70，第一转轴70连接有第一齿轮71，第一转轴70顶端与显示板6底部中心连接，升降装置8顶部右侧连接有第一电机75，第一电机75上端连接有第二转轴74，第二转轴74连接有第二齿轮73，第二齿轮73与第一齿轮71啮合。
升降装置8包括有第一弹性件80、滑轨81、滑块82、摆动杆83、放置板84、第一电动绕线轮85、支杆86和第二拉线87，放置箱4内底部左右对称连接有滑轨81，滑轨81上滑动式连接有滑块82，放置箱4内左右连接有第一弹性件80，第一弹性件80另一端与滑块82连接，滑块82顶部铰接连接有摆动杆83，摆动杆83顶端铰接连接有放置板84，放置箱4内底部中心连接有支杆86，支杆86顶部连接有第一电动绕线轮85，第一电动绕线轮85上绕有第二拉线87，第二拉线87末端与滑块82连接。
还包括有托块9、连接杆10、第三拉线11、L形连杆13、第二电动绕线轮14和第二弹性件15，演示箱1内右侧上方连接有L形连杆13，L形连杆13中部开有通孔12，L形连杆13顶端铰接连接有连接杆10，连接杆10底部连接有第二弹性件15，第二弹性件15另一端与L形连杆13左侧连接，连接杆10左端连接有托块9，最右侧的摆动球3放置在托块9内，L形连杆13内顶部连接有第二电动绕线轮14，第二电动绕线轮14上绕有第三拉线11，第三拉线11穿过通孔12与连接杆10连接。
还包括有铁块16、电磁铁17和限位块18，显示板6底部中心连接有铁块16，第一转轴70上端设有电磁铁17，右侧的滑轨81顶部设有限位块18，限位块18位于右侧的滑块82左方。
第一弹性件80和第二弹性件15均为弹簧。
工作原理：当老师需要对摆动球3实验进行演示时，首先将最右侧的摆动球3成一定角度拿起，然后释放摆动球3，摆动球3之间通过撞击将另一边的摆动球3撞起，达到实验效果。当需要对实验数据进行记录时，启动升降装置8工作，升降装置8带动旋转装置7和显示板6向上运动，当显示板6穿过开口5伸出放置箱4后，升降装置8停止工作，老师在显示板6上记录实验数据，启动旋转装置7工作，带动显示板6左右旋转，便于同学观看实验数据。
因为旋转装置7包括有第一转轴70、第一齿轮71、第一电机75、第二齿轮73、第二转轴74和轴承座72，升降装置8顶部中心连接有轴承座72，轴承座72上安装有第一转轴70，第一转轴70连接有第一齿轮71，第一转轴70顶端与显示板6底部中心连接，升降装置8顶部右侧连接有第一电机75，第一电机75上端连接有第二转轴74，第二转轴74连接有第二齿轮73，第二齿轮73与第一齿轮71啮合，所以当老师在显示板6上记录实验数据完毕时，老师控制第一电机75转动，第一电机75带动第一转轴70转动，从而带动第一齿轮71转动，进而使得显示板6左右转动，便于同学观看数据。
因为升降装置8包括有第一弹性件80、滑轨81、滑块82、摆动杆83、放置板84、第一电动绕线轮85、支杆86和第二拉线87，放置箱4内底部左右对称连接有滑轨81，滑轨81上滑动式连接有滑块82，放置箱4内左右连接有第一弹性件80，第一弹性件80另一端与滑块82连接，滑块82顶部铰接连接有摆动杆83，摆动杆83顶端铰接连接有放置板84，放置箱4内底部中心连接有支杆86，支杆86顶部连接有第一电动绕线轮85，第一电动绕线轮85上绕有第二拉线87，第二拉线87末端与滑块82连接，所以当需要升起显示板6时，老师控制第一电动绕线轮85逆时针转动，第一电动绕线轮85收回第二拉线87，第二拉线87带动滑块82相向运动，第一弹性件80拉伸，摆动杆83带动放置板84向上运动，放置板84带动旋转装置7向上运动，从而带动显示板6向上运动，当显示板6穿过开口5伸出放置箱4后，控制第一电动绕线轮85停止工作，老师便可以在显示板6上记录数据。
因为还包括有托块9、连接杆10、第三拉线11、L形连杆13、第二电动绕线轮14和第二弹性件15，演示箱1内右侧上方连接有L形连杆13，L形连杆13中部开有通孔12，L形连杆13顶端铰接连接有连接杆10，连接杆10底部连接有第二弹性件15，第二弹性件15另一端与L形连杆13左侧连接，连接杆10左端连接有托块9，最右侧的摆动球3放置在托块9内，L形连杆13内顶部连接有第二电动绕线轮14，第二电动绕线轮14上绕有第三拉线11，第三拉线11穿过通孔12与连接杆10连接，所以老师在演示实验时，可以直接顺时针旋转第二电动绕线轮14，电动绕线轮收回第三拉线11，使得第二弹性件15收缩，托块9向右运动，进而使摆动球3脱离托块9向左运动，增加了自动化程度。
因为还包括有铁块16、电磁铁17和限位块18，显示板6底部中心连接有铁块16，第一转轴70上端设有电磁铁17，右侧的滑轨81顶部设有限位块18，限位块18位于右侧的滑块82左方，所以通过电磁铁17的通放电，可以吸住或者松开铁块16，使得显示板6可以随时取下，易于清洗维护，限位块18可以限制右侧滑块82的运动距离，增加装置的稳定性。
本发明的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种课堂实验用摆动球实验演示装置，其特征在于，包括有演示箱(1)、第一拉线(2)、摆动球(3)、放置箱(4)、显示板(6)、旋转装置(7)和升降装置(8)，演示箱(1)内顶部连接有第一拉线(2)，第一拉线(2)底端连接有摆动球(3)，演示箱(1)内底部放置有放置箱(4)，放置箱(4)位于摆动球(3)下方，放置箱(4)顶部中心设有开口(5)，放置箱(4)内底部连接有升降装置(8)，升降装置(8)上端连接有旋转装置(7)，旋转装置(7)上端连接有显示板(6)，显示板(6)位于开口(5)下方。
2.根据权利要求1所述的一种课堂实验用摆动球实验演示装置，其特征在于，旋转装置(7)包括有第一转轴(70)、第一齿轮(71)、第一电机(75)、第二齿轮(73)、第二转轴(74)和轴承座(72)，升降装置(8)顶部中心连接有轴承座(72)，轴承座(72)上安装有第一转轴(70)，第一转轴(70)连接有第一齿轮(71)，第一转轴(70)顶端与显示板(6)底部中心连接，升降装置(8)顶部右侧连接有第一电机(75)，第一电机(75)上端连接有第二转轴(74)，第二转轴(74)连接有第二齿轮(73)，第二齿轮(73)与第一齿轮(71)啮合。
3.根据权利要求2所述的一种课堂实验用摆动球实验演示装置，其特征在于，升降装置(8)包括有第一弹性件(80)、滑轨(81)、滑块(82)、摆动杆(83)、放置板(84)、第一电动绕线轮(85)、支杆(86)和第二拉线(87)，放置箱(4)内底部左右对称连接有滑轨(81)，滑轨(81)上滑动式连接有滑块(82)，放置箱(4)内左右连接有第一弹性件(80)，第一弹性件(80)另一端与滑块(82)连接，滑块(82)顶部铰接连接有摆动杆(83)，摆动杆(83)顶端铰接连接有放置板(84)，放置箱(4)内底部中心连接有支杆(86)，支杆(86)顶部连接有第一电动绕线轮(85)，第一电动绕线轮(85)上绕有第二拉线(87)，第二拉线(87)末端与滑块(82)连接。
4.根据权利要求3所述的一种课堂实验用摆动球实验演示装置，其特征在于，还包括有托块(9)、连接杆(10)、第三拉线(11)、L形连杆(13)、第二电动绕线轮(14)和第二弹性件(15)，演示箱(1)内右侧上方连接有L形连杆(13)，L形连杆(13)中部开有通孔(12)，L形连杆(13)顶端铰接连接有连接杆(10)，连接杆(10)底部连接有第二弹性件(15)，第二弹性件(15)另一端与L形连杆(13)左侧连接，连接杆(10)左端连接有托块(9)，最右侧的摆动球(3)放置在托块(9)内，L形连杆(13)内顶部连接有第二电动绕线轮(14)，第二电动绕线轮(14)上绕有第三拉线(11)，第三拉线(11)穿过通孔(12)与连接杆(10)连接。
5.根据权利要求4所述的一种课堂实验用摆动球实验演示装置，其特征在于，还包括有铁块(16)、电磁铁(17)和限位块(18)，显示板(6)底部中心连接有铁块(16)，第一转轴(70)上端设有电磁铁(17)，右侧的滑轨(81)顶部设有限位块(18)，限位块(18)位于右侧的滑块(82)左方。
6.根据权利要求5所述的一种课堂实验用摆动球实验演示装置，其特征在于，第一弹性件(80)和第二弹性件(15)均为弹簧。
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