CN109473018A - 一种高中物理学习演示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高中物理学习演示装置，包括盒体，所述盒体的上端转动连接有盖板，且盖板靠近盒体的一侧侧壁设有凹槽，所述凹槽的内壁通过固定块固定连接有导向管，所述导向管中设有开口向下的滑腔，所述凹槽的下侧内壁设有压力计，且压力计位于导向管的正下方设置，所述导向管的一侧侧壁竖直设有排列设置的多个通孔，所述盒体中设有开口向上的放置槽，且放置槽的底部设有海绵垫，所述海绵垫上放置有多个配重球。本发明操作简单，使用方便，通过装置可使学生们自己动手来研究力学，更加直观的了解这些物理力学实验现象，提高了学会们的学习兴趣，从而提高了教学质量，装置可收起，保存简单，提高了使用寿命。

Description

一种高中物理学习演示装置

技术领域

本发明涉及物理教学装置技术领域，尤其涉及一种高中物理学习演示装置。

背景技术

物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。在高中的物理学习过程中，学会们会学习各种的物理力学，一些地区仅仅通过文字的方式来教学生们学习这些物理力学，不能直观的表达这些物理力学现象，难以引起学生们的学习兴趣，从而降低了教学质量。

一些地区仅以文字方式来教学学生们学习物理力学，难以直观的表达物理力学现象，降低了学生们的学习兴趣，从而导致教学质量降低；为此，我们提出一种高中物理学习演示装置来解决这些问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的一些地区仅以文字方式来教学学生们学习物理力学，难以直观的表达物理力学现象，降低了学生们的学习兴趣，从而导致教学质量降低等问题，而提出的一种高中物理学习演示装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高中物理学习演示装置，包括盒体，所述盒体的上端转动连接有盖板，且盖板靠近盒体的一侧侧壁设有凹槽，所述凹槽的内壁通过固定块固定连接有导向管，所述导向管中设有开口向下的滑腔，所述凹槽的下侧内壁设有压力计，且压力计位于导向管的正下方设置，所述导向管的一侧侧壁竖直设有排列设置的多个通孔，所述盒体中设有开口向上的放置槽，且放置槽的底部设有海绵垫，所述海绵垫上放置有多个配重球，所述盒体中还设有开口向上的试验槽，且试验槽靠近盖板的一侧内壁中通过拉动机构连接有拉力计，所述盒体中设有与试验槽连通的转腔，且转腔位于试验槽的正下方设置，所述转腔中转动连接有横向设置的转杆，所述转杆的侧壁设有环绕设置的六个摩擦板，且六个摩擦板均通过连接杆与转杆的侧壁固定连接，所述盒体中设有与六个摩擦板配合设置的调节机构，所述盒体的一侧侧壁固定连接有提手，所述盒体的上侧侧壁还设有控制面板。

优选的，所述调节机构包括对称设置的两个卡块，所述盒体中设有与转杆配合设置的转槽，且转杆远离提手的一端贯穿转槽并延伸至盒体外设置，所述转槽中设有与转杆配合设置的限位机构，所述转杆中设有条形凹槽，且条形凹槽中滑动连接有对称设置的两个滑杆，两个所述滑杆之间通过弹簧连接，两个所述卡块分别与两个滑杆相互远离的一侧侧壁固定连接，且转槽的内壁设有与卡块配合设置的十二个卡槽，两个所述滑杆相互远离的一侧侧壁还固定连接有凸块，且两个凸块均贯穿条形凹槽并延伸至转杆外设置。

优选的，所述限位机构包括环形转块，所述环形转块余转杆的侧壁固定连接，且转槽的内壁设有与环形转块配合设置的环形转槽，两个所述凸块远离相应的滑杆的一端均固定连接有按块，且按块上包裹有橡胶软垫。

优选的，所述盒体中设有置物槽，且置物槽中安装有蓄电池，所述蓄电池与控制面板电性连接，所述控制面板包括显示屏和操作按钮，所述盒体和盖板的表面均喷涂防腐蚀漆。

优选的，十二个所述卡槽与六个摩擦板配合设置，且六个摩擦板的表面摩擦因数不同设置。

优选地，所述拉动机构包括马达，所述盒体中设有安装槽，且马达与安装槽的一侧内壁固定连接，所述马达的输出端连接有转轴，且转轴上固定套设有绕线滚，所述绕线滚上缠绕有连接线，所述试验槽靠近盖板的一侧内壁设有与安装槽连通的通口，且连接线远离绕线滚的一端贯穿通口并与拉力计连接。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

1、本发明操作简单，使用方便，通过装置可使学生们自己动手来研究力学，通过装置对E=mgh和F=μmg进行实验推倒，更加直观的了解这些物理力学实验现象，提高了学会们的学习兴趣，从而提高了教学质量，装置可收起，保存简单，提高了使用寿命。

2、通过设置植物槽和蓄电池，蓄电池对控制面板进行供电，从而不需要对装置进行外接电源，使其使用更加方便，通过在盒体和盖板的表面喷涂防腐蚀漆，提高了盒体和盖板的耐腐蚀性，从而提高了盒体和盖板的使用寿命。

附图说明

图1为本发明提出的一种高中物理学习演示装置的主视结构示意图；

图2为本发明提出的一种高中物理学习演示装置的俯视结构示意图；

图3为本发明提出的一种高中物理学习演示装置中摩擦板与转杆的连接侧视结构示意图；

图4为本发明提出的一种高中物理学习演示装置中转杆与盒体的连接侧视结构示意图；

图5为图1中A处的结构示意图；

图6为图1中B处的结构示意图；

图7为本发明提出的一种高中物理学习演示装置中拉动机构与拉力计的连接俯视结构示意图。

图中：1盒体、2盖板、3凹槽、4导向管、5滑腔、6压力计、7通孔、8放置槽、9海绵垫、10配重球、11试验槽、12拉力计、13安装槽、14转腔、15转杆、16摩擦板、17连接杆、18提手、19控制面板、20转槽、21环形转块、22环形转槽、23条形凹槽、24滑杆、25弹簧、26卡块、27卡槽、28凸块、29置物槽、30蓄电池、31马达、32转轴、33绕线滚、34连接线、35通口。

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。

参照图1-7，一种高中物理学习演示装置，包括盒体1，盒体1的上端转动连接有盖板2，且盖板2靠近盒体1的一侧侧壁设有凹槽3，凹槽3的内壁通过固定块固定连接有导向管4，导向管4中设有开口向下的滑腔5，凹槽3的下侧内壁设有压力计6，且压力计6位于导向管4的正下方设置，导向管4的一侧侧壁竖直设有排列设置的多个通孔7，盒体1中设有开口向上的放置槽8，且放置槽8的底部设有海绵垫9，海绵垫9上放置有多个配重球10，盒体1中还设有开口向上的试验槽11，且试验槽11的一侧内壁设有与其配合设置的斜坡12，试验槽11远离斜坡12的一侧内壁设有第二压力计13，盒体1中设有与试验槽11连通的转腔14，且转腔14位于试验槽11的正下方设置，转腔14中转动连接有横向设置的转杆15，转杆15的侧壁设有环绕设置的六个摩擦板16，且六个摩擦板16均通过连接杆17与转杆15的侧壁固定连接，盒体1中设有与六个摩擦板16配合设置的调节机构，盒体1的一侧侧壁固定连接有提手18，盒体1的上侧侧壁还设有控制面板19；

需要说明的是，其中放置槽8中的配重球10包括同质量不同大小的配重球10和不同质量相同大小的配重球10，使用导向管4进行物理重力实验，先使用配重球10从导向管4上的通孔7处推进导向管4中，配重球10由于自身重力的原因，从滑腔5中向下落去（其中，配重球10的直径小于滑腔5的内径），砸到压力计6上，通过控制面板19对数据进行记录，使同一个配重球10从不同高度的通孔7处推进导向管4中的滑腔5中，对数据进行记录，再使用同质量不同大小的配重球10和不同质量相同大小的配重球10从相同高度的通孔7处推进导向管4中的滑腔5中，分别对后两组实验数据进行记录，通过三组数据的对比，来研究配重球的高度和质量以及大小三个方面的影响因素，可推导出公式E=mgh,,E表示重力势能,m表示配重球10的质量,g=9.8N/kg(1kg的物体受重力为9.8N，不同的地区的g略有不同)，h为重力方向上运动的距离（即为配重球10释放的高度），通过实验来研究重力势能，可推导出物体所具有的重力势能可由物体所具有的质量m,物体所处位置的重力加速度g,即物体相对参考面的高度h三者共同求得，和物体的体积大小无关；

在使用试验槽11来研究F=μmg时（m为配重球10的质量，配重球10与摩擦板16的动摩擦因素为μ，拉力F为拉力计12显示的数值），拉动机构释放连接线34，将拉力计12拉至试验槽11的最右端，将配重球10与拉力计12连接，拉动机构缓慢拉动拉力计12移动，使配重球10在摩擦板16上匀速滑动，记录拉力计12上的数值，再使用不同的摩擦板16进行试验，记录数据，对数据进行分析，可推导出质量为m的物体放在水平面上，物体与地面间的动摩擦因素为μ，用力F拉物体，使物体沿水平面匀速运动，推证出F=μmg，（因为物体沿水平面做匀速运动 所以可知物体在水平方向受力平衡，即：F（拉力）=f（摩擦力） 又因为：f=μN，式中N为与地面的正压力，在水平面上物体的正压力=重力。即N=G=mg 所以摩擦力f=μN=μmg 所以F=f=μmg）通过实验数据对比，更加直观的了解物理试验过程，从而提高了学生们的学习兴趣；

其中，调节机构包括对称设置的两个卡块26，盒体1中设有与转杆15配合设置的转槽20，且转杆15远离提手18的一端贯穿转槽20并延伸至盒体1外设置，转槽20中设有与转杆15配合设置的限位机构，转杆15中设有条形凹槽23，且条形凹槽23中滑动连接有对称设置的两个滑杆24，两个滑杆24之间通过弹簧25连接，两个卡块26分别与两个滑杆24相互远离的一侧侧壁固定连接，且转槽20的内壁设有与卡块26配合设置的十二个卡槽27，两个滑杆24相互远离的一侧侧壁还固定连接有凸块28，且两个凸块28均贯穿条形凹槽23并延伸至转杆15外设置；

需要说明的是，在需要使用不同摩擦因素的摩擦板16时，按住凸块28，带动两个滑杆14挤压弹簧25，带动卡块26脱离卡槽27，将需的摩擦板16转至大致水平位置时，松开凸块28，在弹簧25的弹性力作用下，卡块26挤压转槽20内壁，微微转动转杆15，在卡块26卡进卡槽27中时，此时摩擦板16保持在水平位置，即可进行试验；

其中，限位机构包括环形转块21，环形转块21余转杆15的侧壁固定连接，且转槽20的内壁设有与环形转块21配合设置的环形转槽22；

需要说明的是，在转杆15转动时，带动环形转块21在环形转槽22中转动，对转杆15进行限制，使转杆15只能转动而不能移动；

其中，两个凸块28远离相应的滑杆24的一端均固定连接有按块，且按块上包裹有橡胶软垫；

需要说明的是，通过在凸块28贯穿转杆15的一端固定按块，并在按块上设置橡胶软垫，便于按动凸块，橡胶软垫的设置减缓了按住按块时的不适感；

其中，盒体1中设有置物槽29，且置物槽29中安装有蓄电池30，蓄电池30与控制面板19电性连接；

需要说明的是，蓄电池30对控制面板19进行供电，从而不需要对装置进行外接电源，使其使用更加方便；

其中，控制面板19包括显示屏和操作按钮；

需要说明的是，显示屏显示试验数据和对数据进行分析，通过操作按钮控制设备来将各个实验数据进行对比并形成图形，能够更加直观的了解各个数据之间的差异；

其中，盒体1和盖板2的表面均喷涂防腐蚀漆；

需要说明的是，通过在盒体1和盖板2的表面喷涂防腐蚀漆，提高了盒体1和盖板2的耐腐蚀性，从而提高了盒体1和盖板2的使用寿命；

其中，十二个卡槽27与六个摩擦板16配合设置，且六个摩擦板16的表面摩擦因数不同设置；

需要说明的是，在两个卡块26卡进相邻的卡槽27中时，即可更换一个摩擦板16；

其中，拉动机构包括马达31，盒体1中设有安装槽13，且马达31与安装槽13的一侧内壁固定连接，马达31的输出端连接有转轴32，且转轴32上固定套设有绕线滚33，绕线滚33上缠绕有连接线34，试验槽11靠近盖板2的一侧内壁设有与安装槽13连通的通口35，且连接线34远离绕线滚33的一端贯穿通口35并与拉力计12连接；

需要说明的是，马达31带动转轴32缓慢匀速转动，从而带动绕线滚33对连接线34进行缠绕或者释放连接线34，从而对拉力计12进行匀速拉动，带动配重球10在摩擦板16上匀速滑动。

本发明在使用过程中，使用导向管4进行物理重力实验，先使用配重球10从导向管4上的通孔7处推进导向管4中，配重球10由于自身重力的原因，从滑腔5中向下落去，砸到压力计6上，通过控制面板19对数据进行记录，使同一个配重球10从不同高度的通孔7处推进导向管4中的滑腔5中，对数据进行记录，再使用同质量不同大小的配重球10和不同质量相同大小的配重球10从相同高度的通孔7处推进导向管4中的滑腔5中，分别对后两组实验数据进行记录，通过三组数据的对比，来研究配重球的高度和质量以及大小三个方面的影响因素，推导出公式E=mgh；

在使用试验槽11来研究F=μmg时（m为配重球10的质量，配重球10与摩擦板16的动摩擦因素为μ，拉力F为拉力计12显示的数值），拉动机构释放连接线34，将拉力计12拉至试验槽11的最右端，将配重球10与拉力计12连接，拉动机构缓慢拉动拉力计12移动，使配重球10在摩擦板16上匀速滑动，记录拉力计12上的数值，再使用不同的摩擦板16进行试验，记录数据，对数据进行分析，可推导出质量为m的物体放在水平面上，物体与地面间的动摩擦因素为μ，用力F拉物体，使物体沿水平面匀速运动，推证出F=μmg，通过实验数据对比，更加直观的了解物理试验过程，从而提高了学生们的学习兴趣。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高中物理学习演示装置，包括盒体（1），其特征在于，所述盒体（1）的上端转动连接有盖板（2），且盖板（2）靠近盒体（1）的一侧侧壁设有凹槽（3），所述凹槽（3）的内壁通过固定块固定连接有导向管（4），所述导向管（4）中设有开口向下的滑腔（5），所述凹槽（3）的下侧内壁设有压力计（6），且压力计（6）位于导向管（4）的正下方设置，所述导向管（4）的一侧侧壁竖直设有排列设置的多个通孔（7），所述盒体（1）中设有开口向上的放置槽（8），且放置槽（8）的底部设有海绵垫（9），所述海绵垫（9）上放置有多个配重球（10），所述盒体（1）中还设有开口向上的试验槽（11），且试验槽（11）靠近盖板（2）的一侧内壁中通过拉动机构连接有拉力计（12），所述盒体（1）中设有与试验槽（11）连通的转腔（14），且转腔（14）位于试验槽（11）的正下方设置，所述转腔（14）中转动连接有横向设置的转杆（15），所述转杆（15）的侧壁设有环绕设置的六个摩擦板（16），且六个摩擦板（16）均通过连接杆（17）与转杆（15）的侧壁固定连接，所述盒体（1）中设有与六个摩擦板（16）配合设置的调节机构，所述盒体（1）的一侧侧壁固定连接有提手（18），所述盒体（1）的上侧侧壁还设有控制面板（19）。

2.根据权利要求1所述的一种高中物理学习演示装置，其特征在于，所述调节机构包括对称设置的两个卡块（26），所述盒体（1）中设有与转杆（15）配合设置的转槽（20），且转杆（15）远离提手（18）的一端贯穿转槽（20）并延伸至盒体（1）外设置，所述转槽（20）中设有与转杆（15）配合设置的限位机构，所述转杆（15）中设有条形凹槽（23），且条形凹槽（23）中滑动连接有对称设置的两个滑杆（24），两个所述滑杆（24）之间通过弹簧（25）连接，两个所述卡块（26）分别与两个滑杆（24）相互远离的一侧侧壁固定连接，且转槽（20）的内壁设有与卡块（26）配合设置的十二个卡槽（27），两个所述滑杆（24）相互远离的一侧侧壁还固定连接有凸块（28），且两个凸块（28）均贯穿条形凹槽（23）并延伸至转杆（15）外设置。

3.根据权利要求2所述的一种高中物理学习演示装置，其特征在于，所述限位机构包括环形转块（21），所述环形转块（21）余转杆（15）的侧壁固定连接，且转槽（20）的内壁设有与环形转块（21）配合设置的环形转槽（22），两个所述凸块（28）远离相应的滑杆（24）的一端均固定连接有按块，且按块上包裹有橡胶软垫。

4.根据权利要求3所述的一种高中物理学习演示装置，其特征在于，所述盒体（1）中设有置物槽（29），且置物槽（29）中安装有蓄电池（30），所述蓄电池（30）与控制面板（19）电性连接，所述控制面板（19）包括显示屏和操作按钮，所述盒体（1）和盖板（2）的表面均喷涂防腐蚀漆。

5.根据权利要求4所述的一种高中物理学习演示装置，其特征在于，十二个所述卡槽（27）与六个摩擦板（16）配合设置，且六个摩擦板（16）的表面摩擦因数不同设置。

6.根据权利要求5所述的一种高中物理学习演示装置，其特征在于，所述拉动机构包括马达（31），所述盒体（1）中设有安装槽（13），且马达（31）与安装槽（13）的一侧内壁固定连接，所述马达（31）的输出端连接有转轴（32），且转轴（32）上固定套设有绕线滚（33），所述绕线滚（33）上缠绕有连接线（34），所述试验槽（11）靠近盖板（2）的一侧内壁设有与安装槽（13）连通的通口（35），且连接线（34）远离绕线滚（33）的一端贯穿通口（35）并与拉力计（12）连接。