CN108269466A - 一种用于物理实验的测速装置 - Google Patents

Abstract

一种用于物理实验的测速装置，包括底座，底座顶面一侧固定安装两根竖向的第一伸缩杆，两根第一伸缩杆分别位于底座的前后两端，底座的顶面两侧分别固定安装长条块，两块长条块的相对端分别固定安装两根水平的第一导向杆，两根第一导向杆分别位于长条块的前后两端，两根第一导向杆位于两根第一伸缩杆之间，两块长条块相对端的中部分别通过轴承活动安装水平的螺杆，螺杆的一端能穿过其中一块长条块，螺杆位于两根第一导向杆之间，底座顶面另一侧设有两根竖向的第二伸缩杆，两根第二伸缩杆分别位于底座的前后两端。本发明在进行斜面运动测速时能根据不同需要调节盒体的倾斜角度，从而对不同倾斜角度进行物理测速实验，使学生能了解更多的物理知识。

Description

一种用于物理实验的测速装置

技术领域

本发明属于物理实验用具技术领域，具体地说是一种用于物理实验的测速装置。

背景技术

目前，在水平运动物理测速实验中，通常为人工推动滑块移动，而人工推动滑块移动用力不均匀，使其误差较大，使实验效果较低，并且在进行斜面运动测速或自由落体运动时，又需要其他测速装置，从而在使用中较为不便。

发明内容

本发明提供一种用于物理实验的测速装置，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种用于物理实验的测速装置，包括底座，底座顶面一侧固定安装两根竖向的第一伸缩杆，两根第一伸缩杆分别位于底座的前后两端，底座的顶面两侧分别固定安装长条块，两块长条块的相对端分别固定安装两根水平的第一导向杆，两根第一导向杆分别位于长条块的前后两端，两根第一导向杆位于两根第一伸缩杆之间，两块长条块相对端的中部分别通过轴承活动安装水平的螺杆，螺杆的一端能穿过其中一块长条块，螺杆位于两根第一导向杆之间，底座顶面另一侧设有两根竖向的第二伸缩杆，两根第二伸缩杆分别位于底座的前后两端，两根第一伸缩杆之间的距离小于两根第二伸缩杆之间的距离，两根第二伸缩杆的底端之间通过一根连杆固定连接，连杆一侧边的前后两端分别开设导向孔，连杆的侧边中部开设螺孔，每根第一导向杆能穿过对应的一个导向孔，螺杆能穿过螺孔并与螺孔螺纹配合，底座上方设有盒体，每根第一伸缩杆的顶端均与盒体的底端一侧铰接连接，两根第一伸缩杆分别位于盒体的前后两端，两根第二伸缩杆的顶端分别与盒体另一侧的前后两面铰接连接，盒体底端内壁中部活动安装带有电机的竖向的转轴，盒体的底端内壁固定安装齿圈，齿圈与转轴同心放置，转轴顶端固定连接水平的固定杆的一端，固定杆的另一端活动安装水平的第一齿轮，第一齿轮位于齿圈内并与齿圈啮合配合，第一齿轮的顶面偏心处固定安装凸块，齿圈上方设有水平的活动杆，活动杆顶边开设透槽，凸块能插入至透槽内，盒体底端内壁两侧分别固定安装固定套，两个固定套分别位于齿圈 的两侧，活动杆两侧中部分别固定安装水平的第二导向杆，每根第二导向杆能穿过对应的一个固定套，盒体两侧分别开设通孔，通孔与第二导向杆处于同一水平面，第二导向杆能穿过通孔，其中一根第二导向杆前边固定安装齿条，盒体的底端内壁一侧通过轴承活动安装竖向的旋转轴，旋转轴上固定安装水平的第二齿轮，第二齿轮能与齿条啮合配合，旋转轴底端能穿过盒体的顶端，旋转轴的顶端固定安装水平的圆盘，圆盘位于盒体的上方，盒体顶面开设滑槽，滑槽底端与盒体内部相通，活动杆顶边固定安装滑块，滑块能插入至滑槽能并沿滑槽移动，盒体顶面一侧固定安装速度传感器。

如上所述的一种用于物理实验的测速装置，所述的底座顶面前后两端分别开设导向槽，每根第二伸缩杆的底端能插入至对应的一条导向槽内。

如上所述的一种用于物理实验的测速装置，所述的螺杆的一端固定安装转柄，转柄位于长条块的一侧。

如上所述的一种用于物理实验的测速装置，所述的两根第一伸缩杆之间通过一根连接杆固定连接，连接杆位于第一导向杆的上方。

本发明的优点是：水平运动测速时，第一伸缩杆与第二伸缩杆分别位于底座的两侧，盒体保持水平状态，转轴与盒体底端内壁活动连接，转轴与固定杆固定连接，固定杆与第一齿轮活动连接，第一齿轮与齿圈啮合配合，齿圈与转轴同心放置，转轴旋转能带动第一齿轮沿齿圈做圆周运动，第一齿轮与凸块固定连接，凸块插入至活动杆的透槽内，活动杆与第二导向杆固定连接，第二导向杆穿过固定套，固定套固定安装在盒体底端内壁上，第一齿轮带动凸块移动并能同时带动活动杆水平移动，活动杆与滑块固定连接，滑块位于滑槽内，进而活动杆的水平移动能带动滑块沿滑槽水平移动，从而在物理实验时无需人工推动滑块移动，使滑块在物理实验过程中所受到的力相同，减小误差；斜面运动测速时，螺杆穿过连杆的螺孔，第一导向杆穿过连杆的导向孔，连杆与第二伸缩杆固定连接，第一伸缩杆与底座固定连接，旋转螺杆使连杆带动第二伸缩杆向第一伸缩杆方向移动，同时第二伸缩杆伸展，第一伸缩杆与盒体的一侧底端铰接连接，第二伸缩杆与盒体另一侧铰接连接，并且两根第二伸缩杆分别位于盒体的前后两端，使盒体以第一伸缩杆与盒体的铰接点为中心进行翻转，进而根据需要调节盒体的翻转角度，此时转轴的电机停止工作，在滑块与活动杆的自身重量下使滑块向下滑动，进而进行斜面运动测速物理实验；自由落体物理实验时，第二伸缩杆继续向第一伸缩杆方向移动，使盒体逐渐变为竖直状态，然后通过重力作用，滑块沿滑槽向下移动，进行自由落体测速物理实验；第二导向杆与齿条固定连接，齿条与第二齿轮啮合配合，第二齿轮与旋转轴固定连接，旋转轴与盒体底端内壁活动连接，旋转轴顶端与圆盘固定连接，第二导向杆带动齿条移动，能使第二齿轮旋转，进而带动旋转轴、圆盘旋转，从而在水平运动测速、斜面运动测速、自由落体测速物理实验时，圆盘均进行旋转，从而能通过圆盘进行测速计算，无需打点计时器，在计算时更为便捷。通过本发明可以在水平运动测速时，通过均匀的力推动滑块移动，进而解决人工拉动或推动滑块移动时用力不均的问题，从而使测速结果更加准确，同时通过本发明也能进行斜面运动测速和自由落体测速物理实验，从而省去其他测速装置，使其使用更加方便，并且携带一个装置也较为便利。盒体两侧分别开设通孔，第二导向杆能穿过通孔，使第二导向杆移动范围增大。本发明在进行斜面运动测速时能根据不同需要调节盒体的倾斜角度，从而对不同倾斜角度进行物理测速实验，使学生能了解更多的物理知识。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；图2是1的俯视图；图3是图1的A的向视图；图4是图1的B的向视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种用于物理实验的测速装置，如图所示，包括底座1，底座1顶面一侧固定安装两根竖向的第一伸缩杆2，两根第一伸缩杆2分别位于底座1的前后两端，底座1的顶面两侧分别固定安装长条块3，两块长条块3的相对端分别固定安装两根水平的第一导向杆4，两根第一导向杆4分别位于长条块3的前后两端，两根第一导向杆4位于两根第一伸缩杆2之间，两块长条块3相对端的中部分别通过轴承活动安装水平的螺杆5，螺杆5的一端能穿过其中一块长条块3，螺杆5位于两根第一导向杆4之间，底座1顶面另一侧设有两根竖向的第二伸缩杆6，两根第二伸缩杆6分别位于底座1的前后两端，两根第一伸缩杆2之间的距离小于两根第二伸缩杆6之间的距离，两根第二伸缩杆6的底端之间通过一根连杆7固定连接，连杆7一侧边的前后两端分别开设导向孔8，连杆7的侧边中部开设螺孔9，每根第一导向杆4能穿过对应的一个导向孔8，螺杆5能穿过螺孔9并与螺孔9螺纹配合，第一导向杆4与长条块3固定连接，螺杆5与长条块3通过轴承活动连接，第一导向杆4穿过导向孔8，螺杆5穿过螺孔9，连杆7与两根第二伸缩杆2固定连接，进而旋转螺杆5能使连杆7带动第二伸缩杆6水平往复移动，底座1上方设有盒体10，每根第一伸缩杆2的顶端均与盒体10的底端一侧铰接连接，两根第一伸缩杆2分别位于盒体10的前后两端，两根第二伸缩杆6的顶端分别与盒体10另一侧的前后两面铰接连接，第一伸缩杆2的顶端与盒体10底端铰接连接，两根第二伸缩杆6的顶端分别与盒体10另一侧的前后两面铰接连接，并且两根第一伸缩杆2之间的距离小于两根第二伸缩杆6之间的距离，两根第二伸缩杆6向第一伸缩杆2方向移动，能使盒体10以第一伸缩杆2与盒体10铰接点为中心进行翻转，进而盒体10能从水平状态逐渐倾斜并直到变为竖直状态，从而能根据需要进行水平运动测速、斜面运动测速、自由落体测速物理实验，盒体10底端内壁中部活动安装带有电机的竖向的转轴11，盒体10的底端内壁固定安装齿圈12，齿圈12与转轴11同心放置，转轴11顶端固定连接水平的固定杆13的一端，固定杆13的另一端活动安装水平的第一齿轮14，第一齿轮14位于齿圈12内并与齿圈12啮合配合，第一齿轮14的顶面偏心处固定安装凸块15，齿圈12上方设有水平的活动杆16，活动杆16顶边开设透槽17，凸块15能插入至透槽17内，盒体10底端内壁两侧分别固定安装固定套18，两个固定套18分别位于齿圈 12的两侧，活动杆16两侧中部分别固定安装水平的第二导向杆19，每根第二导向杆19能穿过对应的一个固定套18，盒体10两侧分别开设通孔20，通孔20与第二导向杆19处于同一水平面，第二导向杆19能穿过通孔20，转轴11与盒体10的底端内壁活动连接，转轴11与固定杆13固定连接，固定杆13与第一齿轮14活动连接，第一齿轮14与齿圈12啮合配合，转轴11旋转能使第一齿轮14沿齿圈12做圆周运动，第一齿轮14与凸块15固定连接，凸块15插入至透槽17内，活动杆16与第二导向杆19固定连接，第二导向杆19穿过固定套18，第一齿轮14的圆周运动能带动凸块15在透槽17内往复移动，进而带动活动杆16在齿圈12上方水平往复移动，同时盒体10两侧分别开设通孔20，第二导向杆19能穿过通孔20，使第二导向杆19移动范围增大，其中一根第二导向杆19前边固定安装齿条21，盒体10的底端内壁一侧通过轴承活动安装竖向的旋转轴22，旋转轴22上固定安装水平的第二齿轮23，第二齿轮23能与齿条21啮合配合，旋转轴22底端能穿过盒体10的顶端，旋转轴22的顶端固定安装水平的圆盘24，圆盘24位于盒体10的上方，盒体10顶面开设滑槽25，滑槽25底端与盒体10内部相通，活动杆16顶边固定安装滑块26，滑块26能插入至滑槽25能并沿滑槽25移动，其中一根第二导向杆19安装齿条21，齿条21能与第二齿轮23啮合配合，第二导向杆19水平移动带动齿条21水平移动，进而使第二齿轮23旋转，第二齿轮23与旋转轴22固定连接，旋转轴22与圆盘24固定连接，进而使旋转轴22、圆盘24旋转，同时活动杆16与滑块26固定连接，滑块26位于滑槽25内，活动杆16的移动带动滑块26移动，进而滑块26水平移动也能使圆盘24进行旋转，从而使物理实验更为直观，并且通过圆盘24也能使测速计算更为简单，盒体10顶面一侧固定安装速度传感器。水平运动测速时，第一伸缩杆2与第二伸缩杆6分别位于底座1的两侧，盒体1保持水平状态，转轴11与盒体10底端内壁活动连接，转轴11与固定杆13固定连接，固定杆13与第一齿轮14活动连接，第一齿轮14与齿圈12啮合配合，齿圈12与转轴11同心放置，转轴11旋转能带动第一齿轮14沿齿圈12做圆周运动，第一齿轮14与凸块15固定连接，凸块15插入至活动杆16的透槽17内，活动杆16与第二导向杆19固定连接，第二导向杆19穿过固定套18，固定套18固定安装在盒体10底端内壁上，第一齿轮14带动凸块15移动并能同时带动活动杆16水平移动，活动杆16与滑块26固定连接，滑块26位于滑槽25内，进而活动杆16的水平移动能带动滑块26沿滑槽25水平移动，从而在物理实验时无需人工推动滑块26移动，使滑块26在物理实验过程中所受到的力相同，减小误差；斜面运动测速时，螺杆5穿过连杆7的螺孔9，第一导向杆4穿过连杆7的导向孔8，连杆7与第二伸缩杆6固定连接，第一伸缩杆2与底座1固定连接，旋转螺杆5使连杆7带动第二伸缩杆6向第一伸缩杆2方向移动，同时第二伸缩杆6伸展，第一伸缩杆2与盒体10的一侧底端铰接连接，第二伸缩杆6与盒体10另一侧铰接连接，并且两根第二伸缩杆分别位于盒体10的前后两端，使盒体10以第一伸缩杆2与盒体10的铰接点为中心进行翻转，进而根据需要调节盒体10的翻转角度，此时转轴11的电机停止工作，在滑块26与活动杆16的自身重量下使滑块26向下滑动，进而进行斜面运动测速物理实验；自由落体物理实验时，第二伸缩杆6继续向第一伸缩杆2方向移动，使盒体10逐渐变为竖直状态，然后通过重力作用，滑块26沿滑槽25向下移动，进行自由落体测速物理实验；第二导向杆19与齿条21固定连接，齿条21与第二齿轮23啮合配合，第二齿轮23与旋转轴22固定连接，旋转轴22与盒体10底端内壁活动连接，旋转轴22顶端与圆盘24固定连接，第二导向杆19带动齿条21移动，能使第二齿轮23旋转，进而带动旋转轴22、圆盘24旋转，从而在水平运动测速、斜面运动测速、自由落体测速物理实验时，圆盘24均进行旋转，从而能通过圆盘24进行测速计算，无需打点计时器，在计算时更为便捷。通过本发明可以在水平运动测速时，通过均匀的力推动滑块26移动，进而解决人工拉动或推动滑块26移动时用力不均的问题，从而使测速结果更加准确，同时通过本发明也能进行斜面运动测速和自由落体测速物理实验，从而省去其他测速装置，使其使用更加方便，并且携带一个装置也较为便利。盒体10两侧分别开设通孔20，第二导向杆19能穿过通孔20，使第二导向杆19移动范围增大。本发明在进行斜面运动测速时能根据不同需要调节盒体10的倾斜角度，从而对不同倾斜角度进行物理测速实验，使学生能了解更多的物理知识。

具体而言，本实施例所述的底座1顶面前后两端分别开设导向槽27，每根第二伸缩杆6的底端能插入至对应的一条导向槽27内。底座1顶面开设导向槽27，第二伸缩杆6的底端插入至导向槽27内，使第二伸缩杆6在水平移动时，对第二伸缩杆6进行限定，进一步防止第二伸缩杆6在移动中发生偏移。

具体的，本实施例所述的螺杆5的一端固定安装转柄28，转柄28位于长条块3的一侧。螺杆5的一端穿过其中一块长条块3，螺杆5的一端安装转柄28，在旋转螺杆5时，使手有更好的着力点，转动螺杆5更为方便。

进一步的，本实施例所述的两根第一伸缩杆2之间通过一根连接杆29固定连接，连接杆29位于第一导向杆4的上方。两根第一伸缩杆2之间通过一根连接杆29固定连接，使两根第一伸缩杆2连接更加牢固，结构更加稳定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种用于物理实验的测速装置，其特征在于：包括底座（1），底座（1）顶面一侧固定安装两根竖向的第一伸缩杆（2），两根第一伸缩杆（2）分别位于底座（1）的前后两端，底座（1）的顶面两侧分别固定安装长条块（3），两块长条块（3）的相对端分别固定安装两根水平的第一导向杆（4），两根第一导向杆（4）分别位于长条块（3）的前后两端，两根第一导向杆（4）位于两根第一伸缩杆（2）之间，两块长条块（3）相对端的中部分别通过轴承活动安装水平的螺杆（5），螺杆（5）的一端能穿过其中一块长条块（3），螺杆（5）位于两根第一导向杆（4）之间，底座（1）顶面另一侧设有两根竖向的第二伸缩杆（6），两根第二伸缩杆（6）分别位于底座（1）的前后两端，两根第一伸缩杆（2）之间的距离小于两根第二伸缩杆（6）之间的距离，两根第二伸缩杆（6）的底端之间通过一根连杆（7）固定连接，连杆（7）一侧边的前后两端分别开设导向孔（8），连杆（7）的侧边中部开设螺孔（9），每根第一导向杆（4）能穿过对应的一个导向孔（8），螺杆（5）能穿过螺孔（9）并与螺孔（9）螺纹配合，底座（1）上方设有盒体（10），每根第一伸缩杆（2）的顶端均与盒体（10）的底端一侧铰接连接，两根第一伸缩杆（2）分别位于盒体（10）的前后两端，两根第二伸缩杆（6）的顶端分别与盒体（10）另一侧的前后两面铰接连接，盒体（10）底端内壁中部活动安装带有电机的竖向的转轴（11），盒体（10）的底端内壁固定安装齿圈（12），齿圈（12）与转轴（11）同心放置，转轴（11）顶端固定连接水平的固定杆（13）的一端，固定杆（13）的另一端活动安装水平的第一齿轮（14），第一齿轮（14）位于齿圈（12）内并与齿圈（12）啮合配合，第一齿轮（14）的顶面偏心处固定安装凸块（15），齿圈（12）上方设有水平的活动杆（16），活动杆（16）顶边开设透槽（17），凸块（15）能插入至透槽（17）内，盒体（10）底端内壁两侧分别固定安装固定套（18），两个固定套（18）分别位于齿圈 （12）的两侧，活动杆（16）两侧中部分别固定安装水平的第二导向杆（19），每根第二导向杆（19）能穿过对应的一个固定套（18），盒体（10）两侧分别开设通孔（20），通孔（20）与第二导向杆（19）处于同一水平面，第二导向杆（19）能穿过通孔（20），其中一根第二导向杆（19）前边固定安装齿条（21），盒体（10）的底端内壁一侧通过轴承活动安装竖向的旋转轴（22），旋转轴（22）上固定安装水平的第二齿轮（23），第二齿轮（23）能与齿条（21）啮合配合，旋转轴（22）底端能穿过盒体（10）的顶端，旋转轴（22）的顶端固定安装水平的圆盘（24），圆盘（24）位于盒体（10）的上方，盒体（10）顶面开设滑槽（25），滑槽（25）底端与盒体（10）内部相通，活动杆（16）顶边固定安装滑块（26），滑块（26）能插入至滑槽（25）能并沿滑槽（25）移动，盒体（10）顶面一侧固定安装速度传感器。

2.根据权利要求1所述的一种用于物理实验的测速装置，其特征在于：所述的底座（1）顶面前后两端分别开设导向槽（27），每根第二伸缩杆（6）的底端能插入至对应的一条导向槽（27）内。

3.根据权利要求1所述的一种用于物理实验的测速装置，其特征在于：所述的螺杆（5）的一端固定安装转柄（28），转柄（28）位于长条块（3）的一侧。

4.根据权利要求1所述的一种用于物理实验的测速装置，其特征在于：所述的两根第一伸缩杆（2）之间通过一根连接杆（29）固定连接，连接杆（29）位于第一导向杆（4）的上方。