CN109215455A - 一种物理学实验用的杠杆原理实验装置及其演示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种物理学实验用的杠杆原理实验装置，包括框架，所述框架底端内部固定安装有导轨，所述导轨上安装有支座，所述支座顶端设置有杠杆，所述支座右侧的杠杆上方设置有压杆，所述压杆右侧的框架上端面上固定安装有固定架，所述固定架竖直设置，所述固定架顶端左侧固定安装有电机，所述压杆外部套设有滑动套，所述滑动套外部的框架上开设有避让孔。该物理学实验用的杠杆原理实验装置，通过多重巧妙机构的配合作用，方便了教师的演示，通过内置压力显示机构，提高了学生的理解效果，利于物理教学的推广应用。
Description
技术领域
本发明属于物理学演示教具技术领域，具体涉及一种物理学实验用的杠杆原理实验装置，还涉及一种物理学实验用的杠杆原理实验装置的演示方法。
背景技术
当前物理学，在进行杠杆物理知识的教学过程中，由于较难理解，教师通过单纯的口头讲解很难被大多数学生所接受，因此，教师经常需要使用一些实验演示教具，从而达到辅助学生进行理解。
根据上述，目前传统的实验演示教具，普遍结构简单、功能单一，只是简易的演示杠杆原理，无法将杠杆原理过程中的力学准确的量化显示，影响了学生的理解效果，此外，现有技术中的杠杆教具主要从用力点方向来讲解杠杆的原理，而关于阻力点的位置对施加力量的影响却没有相关演示，鉴于以上缺陷，实有必要设计物理学实验用的杠杆原理实验装置及其演示方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种物理学实验用的杠杆原理实验装置，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：一种物理学实验用的杠杆原理实验装置，包括框架，所述框架底端内部固定安装有导轨，所述导轨上安装有支座，所述支座顶端设置有杠杆，所述杠杆上等距设置有定位孔，所述定位孔内插接有定位销，所述导轨左端的框架内部安装有蓄电池，所述蓄电池上方的框架内部安装有滑动块，所述滑动块右侧底端固定连接有固定座，所述固定座上通过销轴转动连接有阻力板，所述阻力板上方的框架内部安装有金属传感器，所述滑动块左侧连接有把手，所述把手右端与滑动块间安装有转动块，所述支座右侧的杠杆上方设置有压杆，所述压杆右侧的框架上端面上固定安装有固定架，所述固定架竖直设置，所述固定架顶端左侧固定安装有电机，所述压杆外部套设有滑动套，所述滑动套外部的框架上开设有避让孔。
优选的，所述支座外侧的框架上开设有安装孔，所述安装孔在框架上等距设置，所述安装孔内部插接有安装销，所述支座近底端开设有与安装销直径相同的销孔。
优选的，所述滑动块外侧的框架上设置有压力显示器，所述压力显示器下方的框架上安装有提升灯。
优选的，所述压杆顶端固定安装有压力传感器，所述压力传感器通过导线与压力显示器电性连接。
优选的，所述压杆内部插接有螺纹杆，所述压杆内部开设有与螺纹杆相适配的螺纹孔，所述螺纹杆顶端与电机的机轴固定连接。
优选的，所述压杆侧面对称设置有两组竖直的卡边，所述滑动套内缘开设有与卡边相适配的两组卡槽。
优选的，所述滑动套外侧的框架上开设有限位孔，所述限位孔在框架上等距设置，所述限位孔内部插接有限位销，所述滑动套侧面上开设有与限位销直径相同的销孔。
本发明的技术效果和优点：该物理学实验用的杠杆原理实验装置，通过安装销、安装孔以及导轨结构相互配合的作用，能够便于对支座进行左右方向的调节；通过滑动套、限位孔以及限位销结构相互配合的作用，能够便于对压杆进行左右方向的调节；通过定位销与定位孔配合的作用，能够对杠杆位置进行调节，实现杠杆支点的改变；通过旋转把手，从而能够实现滑动块带动固定座联动阻力板作左右方向的移动；通过压杆上方设置螺纹杆及电机，实现机械上下按动压杆的功能，增加装置稳定性；该物理学实验用的杠杆原理实验装置，
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的剖视图；
图3为本发明的压杆结构示意图；
图4为本发明的滑动套结构示意图。
图中：1把手、2转动块、3滑动块、4固定座、5金属传感器、6电机、7压杆、8固定架、9避让孔、10定位孔、11蓄电池、12阻力板、13杠杆、14支座、15压力传感器、16导轨、17提升灯、18框架、19定位销、20安装销、21安装孔、22压力显示器、23滑动套、24限位孔、25限位销、26螺纹杆。
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，本领域普通技术人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。
本发明提供了如图1-4所示的一种物理学实验用的杠杆原理实验装置，包括框架18，所述框架18底端内部固定安装有导轨16，所述导轨16上安装有支座14，所述支座14顶端设置有杠杆13，所述杠杆13上等距设置有定位孔10，所述定位孔10内插接有定位销19，定位销19与定位孔10配合的作用，能够对杠杆13位置进行调节，实现杠杆13支点的改变，所述导轨16左端的框架18内部安装有蓄电池11，所述蓄电池11上方的框架18内部安装有滑动块3，所述滑动块3右侧底端固定连接有固定座4，所述固定座4上通过销轴转动连接有阻力板12，所述阻力板12上方的框架18内部安装有金属传感器5，所述滑动块3左侧连接有把手1，所述把手1右端与滑动块3间安装有转动块2，所述支座14右侧的杠杆13上方设置有压杆7，所述压杆7右侧的框架18上端面上固定安装有固定架8，所述固定架8竖直设置，所述固定架8顶端左侧固定安装有电机6，所述压杆7外部套设有滑动套23，所述滑动套23外部的框架18上开设有避让孔9。
进一步的，所述支座14外侧的框架18上开设有安装孔21，所述安装孔21在框架18上等距设置，所述安装孔21内部插接有安装销20，所述支座14近底端开设有与安装销20直径相同的销孔，安装销20、安装孔21以及导轨16结构相互配合的作用，能够便于对支座14进行左右方向的调节。
进一步的，所述滑动块3外侧的框架18上设置有压力显示器22，所述压力显示器22下方的框架18上安装有提升灯17。
进一步的，所述压杆7顶端固定安装有压力传感器15，所述压力传感器15通过导线与压力显示器22电性连接。
进一步的，所述压杆7内部插接有螺纹杆26，所述压杆7内部开设有与螺纹杆26相适配的螺纹孔，所述螺纹杆26顶端与电机6的机轴固定连接。
进一步的，所述压杆7侧面对称设置有两组竖直的卡边，所述滑动套23内缘开设有与卡边相适配的两组卡槽。
进一步的，所述滑动套23外侧的框架18上开设有限位孔24，所述限位孔24在框架18上等距设置，所述限位孔24内部插接有限位销25，所述滑动套23侧面上开设有与限位销25直径相同的销孔，滑动套23、限位孔24以及限位销25结构相互配合的作用，能够便于对压杆7进行左右方向的调节。
具体的，该物理学实验用的杠杆原理实验装置，其演示方法为：首先教师将压杆7位置调节至所需，然后通过电机6带动螺纹杆26使得压杆7向下按动，当压力传感器15触碰到杠杆7后，通过压杆7对其施力的作用，使杠杆7以支座14为圆心对阻力板12进行撬动，即阻力板12以固定座4为圆心逆时针转动，当阻力板12触碰到金属传感器5后，金属传感器5触发，即通过金属传感器5触发的作用，使压力传感器15、压力显示器22以及提升灯17同步开启，即压力传感器15检测杠杆7对其产生的反作用力，同时，压力显示器22将压力传感器15检测的压力值呈现为具体数值，即实现了数值的量化显示，此时通过上述，从而实现压杆7第一种位置对杠杆13产生的压力值，接着教师调节压杆7位置，然后根据上述相同方式操作，此时因压杆7位置的改变，即对杠杆13产生的压力值同步改变，此时通过压力显示器22的作用，从而能够便于学生准确知晓用力点位置改变后，压力值改变数值。
此外教师旋转把手1，使把手1带动转动块2联动滑动块3连同阻力板12作左右方向的移动，当阻力板12位置调节后，通过阻力板12位置改变的作用，从而达到对杠杆13产生阻力的改变，此时，通过上述压力传感器15与压力显示器22配合的作用，从而也能够方便学生知晓阻力点位置改变对杠杆13的力学影响。该物理学实验用的杠杆原理实验装置及其演示方法，首先通过多重巧妙机构的配合作用，能够达到对支点、用力点以及阻力点位置的改变，方便了教师的演示，其次通过内置压力显示机构，能够将杠杆原理过程中的力学准确的量化显示，提高了学生的理解效果，利于物理教学的推广应用。
Claims (7)
1.一种物理学实验用的杠杆原理实验装置，包括框架（18），其特征在于：所述框架（18）上设置有把手（1）、转动块（2）、滑动块（3）、电机（6）、压杆（7）、固定架（8）、阻力板（12）、杠杆（13）、支座（14）、导轨（16）、底端内部固定安装有导轨（16），所述导轨（16）上安装有支座（14），所述支座（14）顶端设置有杠杆（13），所述杠杆（13）上等距设置有定位孔（10），所述定位孔（10）内插接有定位销（19），所述导轨（16）左端的框架（18）内部安装有蓄电池（11），所述蓄电池（11）上方的框架（18）内部安装有滑动块（3），所述滑动块（3）右侧底端固定连接有固定座（4），所述固定座（4）上通过销轴转动连接有阻力板（12），所述阻力板（12）上方的框架（18）内部安装有金属传感器（5），所述滑动块（3）左侧连接有把手（1），所述把手（1）右端与滑动块（3）间安装有转动块（2），所述支座（14）右侧的杠杆（13）上方设置有压杆（7），所述压杆（7）右侧的框架（18）上端面上固定安装有固定架（8），所述固定架（8）竖直设置，所述固定架（8）顶端左侧固定安装有电机（6），所述压杆（7）外部套设有滑动套（23），所述滑动套（23）外部的框架（18）上开设有避让孔（9）。
2.根据权利要求1所述的一种物理学实验用的杠杆原理实验装置，其特征在于：所述支座（14）外侧的框架（18）上开设有安装孔（21），所述安装孔（21）在框架（18）上等距设置，所述安装孔（21）内部插接有安装销（20），所述支座（14）近底端开设有与安装销（20）直径相同的销孔。
3.根据权利要求1所述的一种物理学实验用的杠杆原理实验装置，其特征在于：所述滑动块（3）外侧的框架（18）上设置有压力显示器（22），所述压力显示器（22）下方的框架（18）上安装有提升灯（17）。
4.根据权利要求1所述的一种物理学实验用的杠杆原理实验装置，其特征在于：所述压杆（7）顶端固定安装有压力传感器（15），所述压力传感器（15）通过导线与压力显示器（22）电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种物理学实验用的杠杆原理实验装置，其特征在于：所述压杆（7）内部插接有螺纹杆（26），所述压杆（7）内部开设有与螺纹杆（26）相适配的螺纹孔，所述螺纹杆（26）顶端与电机（6）的机轴固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种物理学实验用的杠杆原理实验装置，其特征在于：所述压杆（7）侧面对称设置有两组竖直的卡边，所述滑动套（23）内缘开设有与卡边相适配的两组卡槽。
7.根据权利要求1所述的一种物理学实验用的杠杆原理实验装置，其特征在于：所述滑动套（23）外侧的框架（18）上开设有限位孔（24），所述限位孔（24）在框架（18）上等距设置，所述限位孔（24）内部插接有限位销（25），所述滑动套（23）侧面上开设有与限位销（25）直径相同的销孔。
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