CN204066522U - 光束扫描法式简谐运动演示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于物理教具技术领域，具体涉及光束扫描法式简谐运动演示装置，主要由激光笔(1)、振动装置、旋转装置和光屏(2)组成，其特征在于：所述的旋转装置一侧倾斜设有振动装置，在其另一侧倾斜设有光屏(2)。所述的振动装置由振动弹簧(3)和平面镜(4)组成，其中平面镜(4)粘接在振动弹簧(3)上，振动弹簧(3)安装在振动台(5)上。所述的旋转装置由六棱镜(6)、旋转电机(7)和电源线(8)组成，所述的六棱镜(6)与旋转电机(7)旋转轴相连接，在旋转电机(7)上连接有电源线(8)。本实用新型的有益效果为：结构简单，观察到光点的振动被展开成一条正弦(或余弦)曲线的全过程，从而加深对振动图象的理解。

Description

光束扫描法式简谐运动演示装置

技术领域

本实用新型属于物理教具技术领域，具体涉及光束扫描法式简谐运动演示装置。 

背景技术

高中物理实验及其教学是物理课程和物理教学的一个重要组成部分，它既是物理教学的重要基础，又是物理教学的内容，在物理教学中具有十分重要的意义，实验是学生了解、研究自然规律的重要方法，是整个物理教学的基础，是培养学生动手操作和思维能力的主要途径，也是帮助学生理解物理基本概念、基本原理的有效手段，更是素质教育和创新教育的前沿阵地和基础教育改革的基础、前提和保证。离开了实验教学，物理教学就谈不上实质性、根本性的改革，更谈不上全面实施素质教育和推进新课程的改革。因此，实验是物理教学的重要组成部分，是提高物理教学质量的重要环节，在物理教学中具有十分重要的意义。 

物理实验与通用技术实践结合进行，既能创造性开展通用技术教学，又能推动物理新课程的实验教学；设计自制教具既能培养学生的创新能力、提高其综合素养，自制的各种教具又能补充现有仪器的不足，所以将通用技术实践与物理实验创新实现融合的教具，它体现了通用技术的设计理念、绿色物理理念和物理知识原理，真正达到了材料易得、制作简单、绿色环保、易于推广的标准。这一教具适合于学生亲手制作，以培养其创新和综合实践能力。 

高中物理新教材采用水平弹簧振子替代以前的砂摆演示简谐运动的图象， 但目前实验室拥有的简谐运动演示仪存在着诸多不足：①描绘图象的笔与板不稳定，明显不是匀速运动；②用笔来描图多少有摩擦，实现不了等幅性；③画出的图象不规范，实验效果差。为了克服以上不足，更能直观演示简谐运动的图象，一种利用激光笔的光束进行演示简谐运动轨迹的装置就显得尤为重要。 

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种能够直观观察到光点的振动被展开成一条正弦(或余弦)曲线的全过程，从而加深对振动图象的理解，以及采用光源光线性能较好的激光笔和垂直屏显示，能够使得可见度较大，便于观察，演示效果好的光束扫描法式简谐运动演示装置。 

本实用新型是通过以下技术方案来实现的： 

光束扫描法式简谐运动演示装置，主要由激光笔1、振动装置、旋转装置和光屏2组成，其特征在于：所述的旋转装置一侧倾斜设有振动装置，在其另一侧倾斜设有光屏2；所述的振动装置由振动弹簧3和平面镜4组成，其中平面镜4粘接在振动弹簧3上，振动弹簧3安装在振动台5上；所述的旋转装置由六棱镜6、旋转电机7和电源线8组成，所述的六棱镜6与旋转电机7旋转轴相连接，在旋转电机7上连接有电源线8。 

所述的六棱镜6由平面镜4组成。 

所述的激光笔1与平面镜4、平面镜4与六棱镜6、六棱镜6与光屏2之间具有反射角度。 

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于： 

本实用新型由激光笔1、振动装置、旋转装置和光屏2组成，与以往的实验设备相比较，达到了材料易得、制作简单、一仪多用。而在日常的实验中，该 教具能够连续使用，无污染，结构简单，能够大范围的使用推广，而且符合“绿色实验”理念，简化了实验过程，其生动形象的演示过程，使得整个教学过程效果显著，极大地促进了学生探索科学的求知欲，用本实用新型做实验时，可增强趣味性，会产生引人入胜效应，这种创设情境、诱发问题、延伸拓展、引入新课之法能降低教材上的知识难度，强化本节课的教学效果。 

本实用新型的有益效果为： 

1)结构简单、实用性强，描绘图象的笔与板稳定，运动稳定。 

2)消除了摩擦，实现了等幅性。 

3)图象规范，实验效果好。 

4)观察到光点的振动被展开成一条正弦(或余弦)曲线的全过程，从而加深对振动图象的理解。 

5)采用光源光线性能较好的激光笔和垂直屏显示，能够使得可见度较大，便于观察，演示效果好。 

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。 

图中：激光笔1、光屏2、振动弹簧3、平面镜4、振动台5、六棱镜6、旋转电机7、电源线8。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述： 

实施例1 

光束扫描法式简谐运动演示装置，包括激光笔1、光屏2、振动弹簧3、平面镜4、振动台5、六棱镜6、旋转电机7和电源线8。 

如附图1所示，其中旋转装置一侧倾斜设有振动装置，在旋转装置另一侧倾斜设有光屏2。 

其中振动装置由振动弹簧3和平面镜4组成，其中平面镜4粘接在振动弹簧3上，振动弹簧3安装在振动台5上。 

其中旋转装置由六棱镜6、旋转电机7和电源线8组成，所述的六棱镜6与旋转电机7旋转轴相连接，在旋转电机7上连接有电源线8。 

其中六棱镜6由平面镜4组成。 

其中激光笔1与平面镜4、平面镜4与六棱镜6、六棱镜6与光屏2之间具有反射角度。 

本实用新型在具体使用时，用激光笔1的光束打在平面镜4上，经平面镜4镜面反射后在光屏2上显示一个光点，调节振动台5的位置，进而改变平面镜4的位置使振动时光点沿竖直方向振动，此时在光屏2上显示为上下简谐运动的轨迹图像。 

实施例2 

具体结构同实施例1所述，在平面镜4反射后的光路中放上六棱镜6，通过选择电机7调节六棱镜6垂直的方位，使六棱镜6转动时(平面镜4不振动)光屏2上的光点沿水平方向往复运动。 

实施例3 

具体结构同实施例1所述，演示时，首先观察平面镜2单独振动时的情况，再观察六棱镜6单独旋转时的情况，最后观察两者一起运动的情况。 

Claims (3)

1.光束扫描法式简谐运动演示装置，主要由激光笔(1)、振动装置、旋转装置和光屏(2)组成，其特征在于：所述的旋转装置一侧倾斜设有振动装置，在其另一侧倾斜设有光屏(2)；所述的振动装置由振动弹簧(3)和平面镜(4)组成，其中平面镜(4)粘接在振动弹簧(3)上，振动弹簧(3)安装在振动台(5)上；所述的旋转装置由六棱镜(6)、旋转电机(7)和电源线(8)组成，所述的六棱镜(6)与旋转电机(7)旋转轴相连接，在旋转电机(7)上连接有电源线(8)。 

2.如权利要求1所述的光束扫描法式简谐运动演示装置，其特征在于：所述的六棱镜(6)由平面镜(4)组成。 

3.如权利要求1所述的光束扫描法式简谐运动演示装置，其特征在于：所述的激光笔(1)与平面镜(4)、平面镜(4)与六棱镜(6)、六棱镜(6)与光屏(2)之间具有反射角度。