CN109003515B - 一种用于水压反射实验的演示仪器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及教学用具领域，具体为一种用于水压反射实验的演示仪器，包括蓄水容器，蓄水容器的一端有发射机构和用来调节射入角的调角机构，发射机构包括固定在蓄水容器一侧的立架板和通过销轴铰接连接在蓄水容器另一侧的蓄能机构，立架板上铰接连接扳手，且蓄能机构与扳手连接，扳手的上端有弹射组件，弹射组件包括固定在扳手上端部的卡板以及插接在卡板上的弹射件。该种用于水压反射实验的演示仪器，弹射件在惯性力作用下沿扳手端部运动轨迹的切线方向射向水面，并根据水的反弹作用反射出去，并可调节拉杆的长度调节弹簧的弹力大小从而获得不同的初始速度，实验过程趣味性高，提高学生兴趣，使学生更加直观的感受水压的存在，帮助学生理解知识。

Description

一种用于水压反射实验的演示仪器
技术领域
本发明涉及教学用具领域，具体为一种用于水压反射实验的演示仪器。
背景技术
水是一种自然界中常见的流动性物质。一个外物以一定角度和速度射入水中，水会对物体施加一定的反作用力，可将物体反射出去。这是中学物理教学的中药内容，但是目前中学物理教学中并没有演示水压发射实验的设备，因此学升只是停留在理论分析的想像阶段，并不利于学生深刻的对其产生直观的理解记忆，鉴于此，我们提出一种用于水压反射实验的演示仪器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于水压反射实验的演示仪器，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于水压反射实验的演示仪器，包括装有水的蓄水容器，蓄水容器的一端有发射机构和用来调节射入角的调角机构，发射机构包括固定在蓄水容器一侧的立架板和通过销轴铰接连接在蓄水容器另一侧的蓄能机构，立架板上铰接连接扳手，且蓄能机构与扳手连接，扳手的上端有弹射组件，弹射组件包括固定在扳手上端部的卡板以及插接在卡板上的弹射件。
优选的，立架板的上半部为四分之一圆板结构，且圆心处固定有转轴，转轴上定轴转动连接扳手的下端。
优选的，立架板的上半段开设有弧槽，弧槽的上端固定有限位杆。
优选的，蓄能机构包括套筒，且套筒的下端通过销轴铰接连接蓄水容器上，套筒内部滑动连接有拉杆，拉杆位于套筒内部的一端通过弹簧连接套筒内部，拉杆的上端通过销轴铰接连接扳手的中部。
优选的，拉杆由连杆一、螺套和连杆二组成，连杆一一端通过销轴铰接连接在扳手上，另一端螺纹连接螺套内部，连杆二一端位于套筒内部，并且端部与弹簧连接，另一端螺纹连接在螺套内部，且螺套与连杆一、连杆二连接的螺纹旋向相反。
优选的，调角机构包括调角架，调角架上开设有凹槽，凹槽内铰接有螺杆，螺杆上螺纹连接有水平的升降杆，升降杆上开设有水平的条形滑槽，且条形滑槽内滑动连接有止停杆。
优选的，止停杆滑动插接在弧槽内，弧槽的圆心处位于转轴的中心。
与现有技术相比，本发明的有益效果：通过扳动扳手呈竖直状态，扳手拉动拉杆压缩弹簧，弹簧蓄能，调节调角机构从而调整弹射件的入射角，松开扳手，弹簧释放能量带动扳手绕转轴旋转，扳手的旋转给弹射件一个初始速度，当扳手遇到止停杆时停止运动，弹射件在惯性力作用下沿扳手端部运动轨迹的切线方向射向水面，并根据水的反弹作用反射出去，并可调节拉杆的长度调节弹簧的弹力大小从而获得不同的初始速度，实验过程趣味性高，提高学生兴趣，使学生更加直观的感受水压的存在，帮助学生理解知识。
附图说明
图1为本发明中的总装结构主视图；
图2为本发明中的拉杆结构示意图。
图中：1蓄水容器；2调角架；3螺杆；4升降杆；5条形滑槽；6止停杆；7弧槽；8立架板；9弹射件；10卡板；11限位杆；12扳手；13转轴；14拉杆；141连杆一；142螺套；143连杆二；15弹簧；16套筒。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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，本领域普通技术工作人员员在没有做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。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种用于水压反射实验的演示仪器包括装有水的蓄水容器1，蓄水容器1的一端有发射机构和用来调节射入角的调角机构，发射机构包括固定在蓄水容器1一侧的立架板8和通过销轴铰接连接在蓄水容器1另一侧的蓄能机构，立架板8的上半部为四分之一圆板结构，且圆心处固定有转轴13，转轴13上定轴转动连接扳手12的下端，立架板8的上半段开设有弧槽7，弧槽7的上端固定有限位杆11，限位杆11的作用是避免扳手12转动过度，从而使得转轴13位于拉杆14的左上方位置，这样弹簧15释放能量时带动扳手12顺时针转动，不能进行有效的水反射实验，蓄能机构包括套筒16，且套筒16的下端通过销轴铰接连接蓄水容器1上，套筒16与蓄水容器1铰接的位置处于图1中转轴的右下侧区域，这样确保弹簧15具有一定的拉伸或压缩的行程，套筒16内部滑动连接有拉杆14，拉杆14位于套筒16内部的一端通过弹簧15连接套筒16内部，拉杆14的上端通过销轴铰接连接扳手12的中部，立架板8上铰接连接扳手12，扳手12的上端有弹射组件，弹射组件包括固定在扳手12上端部的卡板10以及插接在卡板10上的弹射件9。
蓄水容器1上靠近立架板8的一端还有用来调节射入角的调角机构，调角机构包括调角架2，调角架2上开设有凹槽，凹槽内铰接有螺杆3，螺杆3上螺纹连接有水平的升降杆4，升降杆4上开设有水平的条形滑槽5，且条形滑槽5内滑动连接有止停杆6，止停杆6滑动插接在弧槽7内，且弧槽7的圆心处位于转轴13的中心，立架板8的圆板结构上的弧线边可以刻上角度刻度线，这样就能够直接的读出弹射件9的射入水面的角度。
本实施例中，拉杆14由连杆一141、螺套142和连杆二143组成，连杆一141一端通过销轴铰接连接在扳手12上，另一端螺纹连接螺套142内部，连杆二143一端位于套筒16内部，并且端部与弹簧15连接，另一端螺纹连接在螺套142内部，且螺套142与连杆一141、连杆二143连接的螺纹旋向相反，通过转动螺套142使得连杆一14和连杆二143伸长或变短，从而控制拉杆14的长短，即调节弹簧15的行程，以便保证弹射件9具有一定的初速度。
本实施例中，在进行水压反射实验演示时，操作如下：
步骤一：根据入射角要求，正向或反向转动螺杆3通过螺纹传动带动升降杆4进行上下移动，升降杆4的上下移动带动止停杆6同步上下移动，由于止停块6还受到弧槽7的导向作用，因此止停块6沿弧槽7进行移动，从而实现对弹射件9的发射角度的调节；
步骤二：将弹射件9插接在卡板10内，扳动扳手12呈竖直状态并接触限位杆11，扳手12在扳动过程中，由于扳手12与竖直线的角度变大，拉杆14与扳手12铰接点至套筒16与蓄水容器1的铰接点之间距离拉长，从而拉动拉杆14向套筒16外部移动，拉杆14的外移压缩弹簧15，弹簧15蓄能，在扳动扳手12之前可调节拉杆14的长度，从而调节弹簧15的弹力大小，以便弹射件9获得不同的初始速度；
步骤三：松开扳手12，弹簧15释放能量带动拉杆14回缩至套筒16内部，拉杆14与扳手12铰接点至套筒16与蓄水容器1的铰接点之间距离急剧变短，带动扳手12绕转轴13旋转，扳手12的旋转给弹射件9一个初始速度，当扳手12遇到止停杆6时停止运动，弹射件9在惯性力作用下沿扳手12端部运动轨迹的切线方向射向水面，并根据水的反弹作用反射出去，实验过程趣味性高，提高学生兴趣，使学生更加直观的感受水压的存在，帮助学生理解知识。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术工作人员员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种用于水压反射实验的演示仪器，包括装有水的蓄水容器（1），其特征在于：所述蓄水容器（1）的一端有发射机构和用来调节射入角的调角机构，所述发射机构包括固定在蓄水容器（1）一侧的立架板（8）和通过销轴铰接连接在蓄水容器（1）另一侧的蓄能机构，所述立架板（8）上铰接连接扳手（12），且蓄能机构与扳手（12）连接，所述扳手（12）的上端有弹射组件，所述弹射组件包括固定在扳手（12）上端部的卡板（10）以及插接在卡板（10）上的弹射件（9）；
所述立架板（8）的上半部为四分之一圆板结构，且圆心处固定有转轴（13），所述转轴（13）上定轴转动连接扳手（12）的下端；
所述立架板（8）的上半段开设有弧槽（7），所述弧槽（7）的上端固定有限位杆（11）；
所述蓄能机构包括套筒（16），且套筒（16）的下端通过销轴铰接连接蓄水容器（1）上，所述套筒（16）内部滑动连接有拉杆（14），所述拉杆（14）位于套筒（16）内部的一端通过弹簧（15）连接套筒（16）内部，所述拉杆（14）的上端通过销轴铰接连接扳手（12）的中部。
2.根据权利要求1所述的一种用于水压反射实验的演示仪器，其特征在于：所述拉杆（14）由连杆一（141）、螺套（142）和连杆二（143）组成，所述连杆一（141）一端通过销轴铰接连接在扳手（12）上，另一端螺纹连接螺套（142）内部，所述连杆二（143）一端位于套筒（16）内部，并且端部与弹簧（15）连接，另一端螺纹连接在螺套（142）内部，且螺套（142）与连杆一（141）、连杆二（143）连接的螺纹旋向相反。
3.根据权利要求1所述的一种用于水压反射实验的演示仪器，其特征在于：所述调角机构包括调角架（2），所述调角架（2）上开设有凹槽，凹槽内铰接有螺杆（3），所述螺杆（3）上螺纹连接有水平的升降杆（4），所述升降杆（4）上开设有水平的条形滑槽（5），且条形滑槽（5）内滑动连接有止停杆（6）。
4.根据权利要求3所述的一种用于水压反射实验的演示仪器，其特征在于：所述止停杆（6）滑动插接在弧槽（7）内，且弧槽（7）的圆心处位于转轴（13）的中心。
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