CN109493696A - 一种具有高安全性能的学生物理实验用重力演示装置 - Google Patents

一种具有高安全性能的学生物理实验用重力演示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有高安全性能的学生物理实验用重力演示装置，包括铁球固定夹、上固定座、下固定座和光电门，所述下固定座的顶部通过螺栓固定有缓冲垫层，所述下固定座的一侧顶部通过螺栓旋合连接有支撑柱，所述支撑柱上通过第二套环连接有光电门，所述支撑柱的顶部通过第一套环连接有控制面板。本发明，在下固定座的顶部设置有缓冲垫层，并且在下固定座的内部位于缓冲垫层相对应位置处设置有通电线圈，当实验过程中小铁球掉落时，缓冲垫层可对其进行缓冲保护，并在一定范围内限制其滚动，通电后的通电线圈会产生磁力，从而吸引小铁球位于下固定座上不会产生移动，可使得该重力演示装置的安全防护效果更好。

Description

一种具有高安全性能的学生物理实验用重力演示装置
技术领域
本发明涉及物理实验设备技术领域，尤其涉及一种具有高安全性能的学生物理实验用重力演示装置。
背景技术
重力与人类生活的关系密切。人类很早就用重力来度量物体受力的大小。弹簧出现前，秤就是人类用来比较物体重量的工具；弹簧出现后，又使用弹簧秤来称重量，同一物体的重力在地面附近的空间里变化甚小，所以在日常生活中可视为常数，这就是把重力用作量力单位的方便之处。由于物体的重力几乎不变，所以伽利略意识到重力加速度也是个常量。伽利略的研究为牛顿的研究奠定了基础。牛顿在1687年发表万有引力定律后，找到了重力的物理根源，从此人类对重力有了较正确的认识，牛顿是通过物体落地和月球不落地这两种现象的对比而得到万有引力概念的。
然而现有的物理实验用重力演示装置在使用过程中存在着一些不足之处，其演示时，掉落的铁球，容易产生滚动，没有安全防护效果，还有其要是器材体积过大，不方便进行保存。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出一种具有高安全性能的学生物理实验用重力演示装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种具有高安全性能的学生物理实验用重力演示装置，包括铁球固定夹、上固定座、下固定座和光电门，所述下固定座的顶部通过螺栓固定有缓冲垫层，所述下固定座的一侧顶部通过螺栓旋合连接有支撑柱，所述支撑柱上通过第二套环连接有光电门，所述支撑柱的顶部通过第一套环连接有控制面板，且控制面板上通过电线与光电门连接，所述下固定座的另一侧顶部通过调节杆与上固定座套接，所述上固定座和下固定座通过螺栓固定在调节杆内部开设的螺栓连接槽的内部，所述上固定座的两侧通过调节盘对称连接有连接杆，且连接杆的端口处转动连接有防护布收集辊，所述上固定座的水平端口处焊接有铁球固定夹，且铁球固定夹与光电门中间部位处于同一竖直线上。
优选的，所述下固定座上焊接有限制防护布位置的卡接卡，且卡接卡与防护布收集辊处于同一竖直线上。
优选的，所述支撑柱共设置有两个，且两个支撑柱之间通过活动连接卡连接有透明玻璃。
优选的，所述控制面板的内部设置有AVR中央控制处理器和光电计时处理器，所述控制面板的外壁上设置有显示屏。
优选的，所述光电门输出端与光电计时处理器输入端电性连接，所述光电计时处理器输出端与AVR中央控制处理器输入端电性连接，所述AVR中央控制处理器输出端与显示屏输入端电性连接。
优选的，所述下固定座的内部设置有电源储电器，所述下固定座的内部位于缓冲垫层相对应位置处设置有通电线圈，所述通电线圈输入端与AVR中央控制处理器输出端电性连接，所述AVR中央控制处理器与遥控器通过红外感应连接。
优选的，所述调节杆与支撑柱之间相互平行。
本发明的有益效果是：
(1)本发明，在下固定座的顶部设置有缓冲垫层，并且在下固定座的内部位于缓冲垫层相对应位置处设置有通电线圈，当实验过程中小铁球掉落时，缓冲垫层可对其进行缓冲保护，并在一定范围内限制其滚动，通电后的通电线圈会产生磁力，从而吸引小铁球位于下固定座上不会产生移动，再配合两支撑柱之间设置的透明玻璃和防护布收集辊上的防护布使用，可使得该重力演示装置的安全防护效果更好。
(2)本发明，下固定座与上固定座之间套接有调节杆，并且上固定座和下固定座通过螺栓固定在调节杆内部开设的螺栓连接槽的内部，该种结构，可使得上固定座与下固定座之间进行拆卸，下固定座与支撑柱之间通过螺栓旋合连接，使得下固定座与支撑柱之间可进行拆卸，从而对于该演示装置不使用时，可拆卸成几部分，进行分类存放，使其储存效果更好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明控制面板的结构示意图；
图3为本发明两支撑柱之间的结构示意图；
图4为本发明的工作流程框图。
图中：1、第一套环；2、铁球固定夹；3、防护布收集辊；4、上固定座；5、调节盘；6、连接杆；7、调节杆；8、螺栓连接槽；9、下固定座；10、电源储电器；11、卡接卡；12、缓冲垫层；13、通电线圈；14、支撑柱；15、光电门；16、第二套环；17、显示屏；18、控制面板；19、AVR中央控制处理器；20、光电计时处理器；21、遥控器；22、透明玻璃；23、活动连接卡。
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。
实施例一，参照图1-2：一种具有高安全性能的学生物理实验用重力演示装置，包括铁球固定夹2、上固定座4、下固定座9和光电门15，下固定座9的顶部通过螺栓固定有缓冲垫层12，下固定座9的一侧顶部通过螺栓旋合连接有支撑柱14，支撑柱14上通过第二套环16连接有光电门15，支撑柱14的顶部通过第一套环1连接有控制面板18，且控制面板18上通过电线与光电门15连接，下固定座9的另一侧顶部通过调节杆7与上固定座4套接，上固定座4和下固定座9通过螺栓固定在调节杆7内部开设的螺栓连接槽8的内部，螺栓位于不同位置的螺栓连接槽8中，可调节上固定座4与下固定座9之间的相对高度，从而调节不同高度的小铁球位置，上固定座4的水平端口处焊接有铁球固定夹2，且铁球固定夹2与光电门15中间部位处于同一竖直线上，使得光电门15能准确的检测到铁球掉落时的位置，调节杆7与支撑柱14之间相互平行。
实施例二，参照图1和图3：上固定座4的两侧通过调节盘5对称连接有连接杆6，且连接杆6的端口处转动连接有防护布收集辊3，下固定座9上焊接有限制防护布位置的卡接卡11，且卡接卡11与防护布收集辊3处于同一竖直线上，支撑柱14共设置有两个，且两个支撑柱14之间通过活动连接卡23连接有透明玻璃22，透明玻璃22在不影响学生观看的情况下，可对于学生观看侧进行防护，在小铁球掉落时，将防护布收集辊3上的防护布拉动至卡接卡11位置处，防护布一方面可对于小铁球进行防护，提高安全性，另一方面可对于上固定座4和下固定座9进行防护。
实施例三，参照图1-3：控制面板18的内部设置有AVR中央控制处理器19和光电计时处理器20，控制面板18的外壁上设置有显示屏17，光电门15输出端与光电计时处理器20输入端电性连接，光电计时处理器20输出端与AVR中央控制处理器19输入端电性连接，AVR中央控制处理器19输出端与显示屏输入端电性连接，控制面板18上的显示屏17可及时的显示检测的数据，无需老师板书，提高教学效率，并且显示屏17的位置可以进行转动，即可方便学生进行观看，使用效果更好。
实施例四，参照图2和图4：下固定座9的内部设置有电源储电器10，下固定座9的内部位于缓冲垫层12相对应位置处设置有通电线圈13，通电线圈13输入端与AVR中央控制处理器19输出端电性连接，AVR中央控制处理器19与遥控器21通过红外感应连接，实验过程中，小铁球掉落到下固定座9上，老师可通过遥控器21及时的控制通电线圈13通电，产生磁力，从而对于小铁球进行吸附，防止其发生滚落，进一步的提高了该演示装置的安全防护性能。
工作原理：使用时，根据实际需求，利用调节杆7调节上固定座4的高度，将小铁球放置到铁球固定夹2处进行释放，小球在下落的过程中，多个光电门15对其进行检测，检测的数据会通过AVR中央控制处理器19输送到显示屏17上进行显示，落到下固定座9上的小铁球首先会通过缓冲垫层12进行缓冲保护，其次教师通过遥控器21控制通电线圈13进行通电，使得通电线圈产生磁力，对于小铁球进行进一步进行位置上的限制，从而提高其安全性。
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 (7)

1.一种具有高安全性能的学生物理实验用重力演示装置，包括铁球固定夹(2)、上固定座(4)、下固定座(9)和光电门(15)，其特征在于：所述下固定座(9)的顶部通过螺栓固定有缓冲垫层(12)，所述下固定座(9)的一侧顶部通过螺栓旋合连接有支撑柱(14)，所述支撑柱(14)上通过第二套环(16)连接有光电门(15)，所述支撑柱(14)的顶部通过第一套环(1)连接有控制面板(18)，且控制面板(18)上通过电线与光电门(15)连接，所述下固定座(9)的另一侧顶部通过调节杆(7)与上固定座(4)套接，所述上固定座(4)和下固定座(9)通过螺栓固定在调节杆(7)内部开设的螺栓连接槽(8)的内部，所述上固定座(4)的两侧通过调节盘(5)对称连接有连接杆(6)，且连接杆(6)的端口处转动连接有防护布收集辊(3)，所述上固定座(4)的水平端口处焊接有铁球固定夹(2)，且铁球固定夹(2)与光电门(15)中间部位处于同一竖直线上。
2.根据权利要求1所述的一种具有高安全性能的学生物理实验用重力演示装置，其特征在于：所述下固定座(9)上焊接有限制防护布位置的卡接卡(11)，且卡接卡(11)与防护布收集辊(3)处于同一竖直线上。
3.根据权利要求1所述的一种具有高安全性能的学生物理实验用重力演示装置，其特征在于：所述支撑柱(14)共设置有两个，且两个支撑柱(14)之间通过活动连接卡(23)连接有透明玻璃(22)。
4.根据权利要求1所述的一种具有高安全性能的学生物理实验用重力演示装置，其特征在于：所述控制面板(18)的内部设置有AVR中央控制处理器(19)和光电计时处理器(20)，所述控制面板(18)的外壁上设置有显示屏(17)。
5.根据权利要求1或4所述的一种具有高安全性能的学生物理实验用重力演示装置，其特征在于：所述光电门(15)输出端与光电计时处理器(20)输入端电性连接，所述光电计时处理器(20)输出端与AVR中央控制处理器(19)输入端电性连接，所述AVR中央控制处理器(19)输出端与显示屏输入端电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种具有高安全性能的学生物理实验用重力演示装置，其特征在于：所述下固定座(9)的内部设置有电源储电器(10)，所述下固定座(9)的内部位于缓冲垫层(12)相对应位置处设置有通电线圈(13)，所述通电线圈(13)输入端与AVR中央控制处理器(19)输出端电性连接，所述AVR中央控制处理器(19)与遥控器(21)通过红外感应连接。
7.根据权利要求1所述的一种具有高安全性能的学生物理实验用重力演示装置，其特征在于：所述调节杆(7)与支撑柱(14)之间相互平行。
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