CN109345919A - 一种便于力学课程的受力分析工具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种便于力学课程的受力分析工具，包括圆环板、三叶板、连接块、方体条块、T型圆台、马达、圆弧铁条、第一激光灯头、固定框、第二激光灯头、U型块、指示条块、环形磁铁、方形磁铁、螺纹杆、条形通孔、条形滑槽、滑块、第一开关、第二开关、圆形盖板、圆柱槽和纽扣电池。本发明设计新颖，便于采用红色一字光线标出受力方向，且节省了物理教师徒手画图分析的时间，结构合理，增加了可往复移动的结构功能，有利于直观的对物体进行受力分析，便于对物体在移动过程受力情况进行了解，操作便捷，有利于调节至对应倾斜角度及了解相对水平倾斜的角度。

Description

一种便于力学课程的受力分析工具
技术领域
本发明涉及一种受力分析工具，具体是一种便于力学课程的受力分析工具，属于力学应用技术领域。
背景技术
力学是物理学的一个分支，作为独立的一门基础学科，主要研究能量和力以及它们与固体、液体及气体的平衡、变形或运动的关系。
在力学教学课程中，针对力学初学者来讲，物理教师会在黑板上对水平放置的物体及斜面放置或滑动移动的物体进行绘图讲解，同时需要多个线条标记处物体受力方向，且绘图过程较耽误时间，每次讲解相应问题都要绘图，有些倾斜面的倾斜角度只能大致的滑出，不能以准确的倾斜角度进行图解分析，而且缺乏以直观移动物体的结构形式对运行中的物体进行受力变化情况分析。因此，针对上述问题提出一种便于力学课程的受力分析工具。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种便于力学课程的受力分析工具。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种便于力学课程的受力分析工具，包括圆环板以及第二激光灯头，所述圆环板设有两个，且两个所述圆环板的内环孔均安装有三叶板，两个所述圆环板上三叶板中部之间通过活动销与连接块一端活动连接，所述连接块另一端安装有方体条块，其中一个所述圆环板一侧圆环面安装有环形磁铁，所述方体条块顶部横向开设有条形通孔，且条形通孔内壁两侧均横向开设有条形滑槽，所述条形通孔内通过滑块与U型块一端两侧滑动连接，且位于条形通孔内的U型块一端侧面开设有螺纹通孔，所述螺纹通孔内螺纹连接有螺纹杆，且螺纹杆两端分别对应转动安装在条形通孔内两端侧壁上，所述第二激光灯头安装在对应的固定框内，所述固定框设有四个，且四个所述固定框环形等距倾斜安装在T型圆台的环形面上，四个所述固定框之间的T型圆台环形面上均相间安装有两个圆弧铁条，且位于对应两个固定框之间的两个圆弧铁条上磁性吸附固定有第一激光灯头，所述T型圆台一端端面固定安装在U型块一端侧面中间位置，且T型圆台另一端端面中部开设有圆柱槽，所述圆柱槽端口安装有圆形盖板，且圆形盖板中部安装有第二开关。
优选的，所述方体条块一端端面中部安装有马达，且马达的轴杆连接安装在螺纹杆一端。
优选的，所述方体条块一侧表面对称安装有两个方形磁铁，且两个所述方形磁铁与环形磁铁位于同一个平面上。
优选的，所述方体条块另一侧表面中部横向安装有指示条块，且指示条块表面涂抹有黑色油漆，所述指示条块与安装在T型圆台对称位置上两个背向的第二激光灯头投射的投射光线相互平行。
优选的，所述第二开关周围的圆形盖板表面环形等距安装有八个第一开关。
优选的，所述圆柱槽内安装有纽扣电池，且纽扣电池通过导电线与电性连接有第一开关对应的第一激光灯头及对应的第二激光灯头电性连接，所述纽扣电池通过导电线与电性连接有第二开关的马达及内置控制器电性连接。
优选的，所述第一激光灯头的投射光线和第二激光灯头的投射光线均为一字红色光线，且第一激光灯头和第二激光灯头均为圆柱状结构。
优选的，所述第一激光灯头环形面上对称安装有两个圆弧磁铁，且两个所述圆弧磁铁位于同一个直线上，所述圆弧磁铁的内侧圆弧面吸附在对应的圆弧铁条表面上。
优选的，所述U型块另一端侧面为正方形结构，且U型块的正方形结构表面与T型圆台一端的大圆形面相互固定连接。
优选的，所述T型圆台同一侧的圆环板表面周围开设有角度刻线。
本发明的有益效果是：
1.该种便于力学课程的受力分析工具设计新颖，便于采用红色一字光线标出受力方向，且节省了物理教师徒手画图分析的时间。
2.该种便于力学课程的受力分析工具结构合理，增加了可往复移动的结构功能，有利于直观的对物体进行受力分析，便于对物体在移动过程受力情况进行了解。
3.该种便于力学课程的受力分析工具操作便捷，有利于调节至对应倾斜角度及了解相对水平倾斜的角度。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明整体结构的俯视图；
图3为本发明方体条块结构示意图；
图4为本发明T型圆台结构示意图。
图中：1、圆环板，2、三叶板，3、连接块，4、方体条块，5、T型圆台， 6、马达，7、圆弧铁条，8、第一激光灯头，9、固定框，10、第二激光灯头， 11、U型块，12、指示条块，13、环形磁铁，14、方形磁铁，15、螺纹杆，16、条形通孔，17、条形滑槽，18、滑块，19、第一开关，20、第二开关，21、圆形盖板，22、圆柱槽，23、纽扣电池。
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。
请参阅图1-4所示，一种便于力学课程的受力分析工具，包括圆环板1 以及第二激光灯头10，所述圆环板1设有两个，且两个所述圆环板1的内环孔均安装有三叶板2，两个所述圆环板1上三叶板2中部之间通过活动销与连接块3一端活动连接，所述连接块3另一端安装有方体条块4，其中一个所述圆环板1一侧圆环面安装有环形磁铁13，所述方体条块4顶部横向开设有条形通孔16，且条形通孔16内壁两侧均横向开设有条形滑槽17，所述条形通孔16内通过滑块18与U型块11一端两侧滑动连接，且位于条形通孔16内的U型块11一端侧面开设有螺纹通孔，所述螺纹通孔内螺纹连接有螺纹杆15，且螺纹杆15两端分别对应转动安装在条形通孔16内两端侧壁上，所述第二激光灯头10安装在对应的固定框9内，所述固定框9设有四个，且四个所述固定框9环形等距倾斜安装在T型圆台5的环形面上，四个所述固定框9之间的T型圆台5环形面上均相间安装有两个圆弧铁条7，且位于对应两个固定框9之间的两个圆弧铁条7上磁性吸附固定有第一激光灯头8，所述T型圆台 5一端端面固定安装在U型块11一端侧面中间位置，且T型圆台5另一端端面中部开设有圆柱槽22，所述圆柱槽22端口安装有圆形盖板21，且圆形盖板21中部安装有第二开关20。
所述方体条块4一端端面中部安装有马达6，且马达6的轴杆连接安装在螺纹杆15一端，有利于通过启动的马达6带动螺纹杆15旋转；所述方体条块4一侧表面对称安装有两个方形磁铁14，且两个所述方形磁铁14与环形磁铁13位于同一个平面上，便于整体吸附固定在内部带有铁片的黑板上；所述方体条块4另一侧表面中部横向安装有指示条块12，且指示条块12表面涂抹有黑色油漆，所述指示条块12与安装在T型圆台5对称位置上两个背向的第二激光灯头10投射的投射光线相互平行，便于光线投射在指示条块12上；所述第二开关20周围的圆形盖板21表面环形等距安装有八个第一开关19，有利于对应控制相应的电路；所述圆柱槽22内安装有纽扣电池23，且纽扣电池23通过导电线与电性连接有第一开关19对应的第一激光灯头8及对应的第二激光灯头10电性连接，所述纽扣电池23通过导电线与电性连接有第二开关20的马达6及内置控制器电性连接，达到供电控制的效果；所述第一激光灯头8的投射光线和第二激光灯头10的投射光线均为一字红色光线，且第一激光灯头8和第二激光灯头10均为圆柱状结构，达到投射一字红色光线的效果；所述第一激光灯头8环形面上对称安装有两个圆弧磁铁，且两个所述圆弧磁铁位于同一个直线上，所述圆弧磁铁的内侧圆弧面吸附在对应的圆弧铁条7表面上，有利于将第一激光灯头8调节安装在T型圆台5上；
所述U型块11另一端侧面为正方形结构，且U型块11的正方形结构表面与T 型圆台5一端的大圆形面相互固定连接，便于倾斜安装第一激光灯头8和第二激光灯头10，且利于第一激光灯头8的灯头和第二激光灯头10的灯头均朝向T型圆台5的大圆形面一端；所述T型圆台5同一侧的圆环板1表面周围开设有角度刻线，达到了解旋转角度的效果。
本发明在使用时，当物理教师给学生讲解物体水平放置的受力分析或斜面放置下滑的受力分析时，物理教师首先将整体通过安装在圆环板1一侧的环形磁铁13及方体条块4一侧的方形磁铁14吸附放置在内部带有铁片的黑板上，且此时整体横向放置在黑板上，此时物理教师根据物体水平放置所受到的力打开T型圆台5顶部的第一激光灯头8和底部的第一激光灯头8相应的第一开关19，使得对应的第一激光灯头8发出红色的一字光线，由于四个第一激光灯头8和四个第二激光灯头10均倾斜安装在T型圆台5环形面上，所以此时打开的第一激光灯头8发出的红色一字光线投射在黑板上，同时物理教师只需在红色一字光线处的黑板上画出受力方向箭头即可，在对斜面放置的物体进行分析时，物理教师首先将圆环板1通过环形磁铁13磁性吸附固定在黑板上，由于方体条块4一端与两个圆环板1之间活动连接，所以此时将方体条块4旋转相应的水平倾斜角度，然后再将方体条块4再通过方形磁铁14固定在黑板上，通过方体条块4一侧横向安装的标记条块一端对准其中一个圆环板1上的角度刻线上，有利于了解相对水平倾斜的角度，此时物理教师根据物体斜面放置所受到的力打开T型圆台5上且受力方向上的第一激光灯头8相应的第一开关19及第二激光灯头10相应的第一开关19，最后再通过上述标记在黑板上箭头操作将所受的力情况标识出来，从而便于采用红色一字光线标出受力方向，且节省了物理教师徒手画图分析的时间，通过启动与内置电源及内置控制器电性连接的马达6运行带动螺纹杆15旋转，由于螺纹杆15螺纹连接在U型块11上的螺纹通孔内且U型块11一端两侧侧面均通过滑块18滑动安装在条形滑槽17内与方体条块4滑动连接，同时在力的相互作用下及内置控制器对马达6的控制作用下，使得U型块11在方体条块 4上直线运动，从而增加了可往复移动的结构功能，有利于直观的对物体进行受力分析，便于对物体在移动过程受力情况进行了解。
第一激光灯头8和第二激光灯头10均采用捷配电子市场提供的激光灯头 YQ90及其配套电源和电路。
涉及到电路和电子元器件和模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的得同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种便于力学课程的受力分析工具，包括圆环板(1)以及第二激光灯头(10)，其特征在于：所述圆环板(1)设有两个，且两个所述圆环板(1)的内环孔均安装有三叶板(2)，两个所述圆环板(1)上三叶板(2)中部之间通过活动销与连接块(3)一端活动连接，所述连接块(3)另一端安装有方体条块(4)，其中一个所述圆环板(1)一侧圆环面安装有环形磁铁(13)，所述方体条块(4)顶部横向开设有条形通孔(16)，且条形通孔(16)内壁两侧均横向开设有条形滑槽(17)，所述条形通孔(16)内通过滑块(18)与U型块(11)一端两侧滑动连接，且位于条形通孔(16)内的U型块(11)一端侧面开设有螺纹通孔，所述螺纹通孔内螺纹连接有螺纹杆(15)，且螺纹杆(15)两端分别对应转动安装在条形通孔(16)内两端侧壁上；
所述第二激光灯头(10)安装在对应的固定框(9)内，所述固定框(9)设有四个，且四个所述固定框(9)环形等距倾斜安装在T型圆台(5)的环形面上，四个所述固定框(9)之间的T型圆台(5)环形面上均相间安装有两个圆弧铁条(7)，且位于对应两个固定框(9)之间的两个圆弧铁条(7)上磁性吸附固定有第一激光灯头(8)，所述T型圆台(5)一端端面固定安装在U型块(11)一端侧面中间位置，且T型圆台(5)另一端端面中部开设有圆柱槽(22)，所述圆柱槽(22)端口安装有圆形盖板(21)，且圆形盖板(21)中部安装有第二开关(20)。
2.根据权利要求1所述的一种便于力学课程的受力分析工具，其特征在于：所述方体条块(4)一端端面中部安装有马达(6)，且马达(6)的轴杆连接安装在螺纹杆(15)一端。
3.根据权利要求1所述的一种便于力学课程的受力分析工具，其特征在于：所述方体条块(4)一侧表面对称安装有两个方形磁铁(14)，且两个所述方形磁铁(14)与环形磁铁(13)位于同一个平面上。
4.根据权利要求1所述的一种便于力学课程的受力分析工具，其特征在于：所述方体条块(4)另一侧表面中部横向安装有指示条块(12)，且指示条块(12)表面涂抹有黑色油漆，所述指示条块(12)与安装在T型圆台(5)对称位置上两个背向的第二激光灯头(10)投射的投射光线相互平行。
5.根据权利要求1所述的一种便于力学课程的受力分析工具，其特征在于：所述第二开关(20)周围的圆形盖板(21)表面环形等距安装有八个第一开关(19)。
6.根据权利要求1所述的一种便于力学课程的受力分析工具，其特征在于：所述圆柱槽(22)内安装有纽扣电池(23)，且纽扣电池(23)通过导电线与电性连接有第一开关(19)对应的第一激光灯头(8)及对应的第二激光灯头(10)电性连接，所述纽扣电池(23)通过导电线与电性连接有第二开关(20)的马达(6)及内置控制器电性连接。
7.根据权利要求1所述的一种便于力学课程的受力分析工具，其特征在于：所述第一激光灯头(8)的投射光线和第二激光灯头(10)的投射光线均为一字红色光线，且第一激光灯头(8)和第二激光灯头(10)均为圆柱状结构。
8.根据权利要求1所述的一种便于力学课程的受力分析工具，其特征在于：所述第一激光灯头(8)环形面上对称安装有两个圆弧磁铁，且两个所述圆弧磁铁位于同一个直线上，所述圆弧磁铁的内侧圆弧面吸附在对应的圆弧铁条(7)表面上。
9.根据权利要求1所述的一种便于力学课程的受力分析工具，其特征在于：所述U型块(11)另一端侧面为正方形结构，且U型块(11)的正方形结构表面与T型圆台(5)一端的大圆形面相互固定连接。
10.根据权利要求1所述的一种便于力学课程的受力分析工具，其特征在于：所述T型圆台(5)同一侧的圆环板(1)表面周围开设有角度刻线。
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