CN204537563U - 离心力演示仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种离心力演示仪，包括支架和水平固定在所述支架上的圆形玻璃板，所述玻璃板上标有环形的刻度，所述玻璃板的中心开有圆孔，所述圆孔内设有一根竖直的转轴，所述转轴的上部连接有一根弹簧，所述弹簧的下端固定有一个圆球，所述弹簧的顶端位于玻璃板的下方，所述转轴的下端设有一个旋转手柄，所述支架上还设有计数器，所述转轴旋转时触发所述计数器。本实用新型提供的离心力演示仪精度高，操作便捷，可以准确的演示出离心力计算公式中各参数间的关系。
Description
技术领域
本实用新型涉及实验设备，具体说是一种离心力演示仪。
背景技术
物理实验设备对于学生理解物理现象、物理原理以及物理公式都有很大的帮助，能够更直观的感受物理学的魅力。
离心力是一种虚拟力，是一种惯性力，它使旋转的物体远离它的旋转中心。离心力是一种惯性的表现，实际是不存在的。为使物体做圆周运动，物体需要受到一个指向圆心的力——即向心力。若以此物体为原点建立坐标，看起来就好像有一股与向心力大小相同方向相反的力，使物体向远离圆周运动圆心的方向运动。(当物体受力不足以提供圆周运动所需向心力时，看起来就好像离心力大于向心力了，物体会做远离圆心的运动，这种现象叫做“离心现象”。)
离心力的计算公式就是向心力的公式：F＝mv^2/r，m代表质量，单位千克，v代表速度，单位米每秒，r代表离心运动半径。他们之间的关系可以通过离心力演示仪来体现出来，现有的这方面的演示仪结构比较简单，精度低，操作不方便，难以准确的演示出离心力计算公式的各参数间的关系。
实用新型内容
针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种离心力演示仪，精度高，操作便捷，可以准确的演示出离心力计算公式中各参数间的关系。
为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：
离心力演示仪，包括支架和水平固定在所述支架上的圆形玻璃板，所述玻璃板上标有环形的刻度，所述玻璃板的中心开有圆孔，所述圆孔内设有一根竖直的转轴，所述转轴的上部连接有一根弹簧，所述弹簧的下端固定有一个圆球，所述弹簧的顶端位于玻璃板的下方，所述转轴的下端设有一个旋转手柄，所述支架上还设有计数器，所述转轴旋转时触发所述计数器。
在上述技术方案的基础上，所述支架包括顶端的一个圆环和固定在圆环底端的三个竖直的支脚，所述玻璃板固定在圆环内，所述转轴的下方套有轴承，所述轴承固定在支脚的下方。
在上述技术方案的基础上，所述转轴和玻璃板通过一个轴承连接。
在上述技术方案的基础上，所述转轴的上方固定有一个小圆环，所述弹簧的上端挂在小圆环上。
在上述技术方案的基础上，所述旋转手柄为圆环状，边缘还固定有一个把手。
在上述技术方案的基础上，所述旋转手柄水平设置，所述转轴固定在旋转手柄的中心。
在上述技术方案的基础上，所述旋转手柄竖直设置，所述旋转手柄的中间固定有一根蜗杆，所述蜗杆的另一端与转轴底端通过涡轮传动。
在上述技术方案的基础上，所述旋转手柄的边缘还固定有一个支杆，所述旋转手柄旋转一周，所述支杆触发一次计数器。
本实用新型提供的离心力演示仪精度高，操作便捷，可以准确的演示出离心力计算公式中各参数间的关系。
附图说明
本实用新型有如下附图：
图1离心力演示仪的结构示意图；
图2玻璃板的俯视示意图。
图中：1、玻璃板；2、圆环；3、支脚；4、转轴；5、弹簧；6、圆球；7、计数器；8、旋转手柄。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1、图2所示，本实用新型所述的离心力演示仪包括支架和水平固定在支架上的圆形玻璃板，玻璃板上标有环形的刻度，玻璃板的中心开有圆孔，圆孔内设有一根竖直的转轴，转轴的上部连接有一根弹簧，弹簧的下端固定有一个圆球，弹簧的顶端位于玻璃板的下方，通过玻璃板可以竖直向下观察离心运动半径，通过调整转速来调整运动半径。圆球和弹簧位于玻璃板的下方，圆球的重力不会对实验结果造成影响，而且还具有一个较大优点是避免了圆球和玻璃板之间的摩擦，如果把圆球设置在玻璃板上方，在摩擦力的作用下则会导致圆球运动轨迹不规则，甚至在速度较慢时发生圆球翻滚现象，影响实验结果。转轴的下端设有一个旋转手柄，支架上还设有计数器，本设备中的计数器可以采用跳绳中的计数器，转轴旋转时触发计数器。有了计数器，一个人就可以操作整个演示仪，只需要关注运动时间，就可以得出圆球的运动速度，不必同时关注计算多个参数，造成手忙脚乱，实验数据不准确的结果。
支架包括顶端的一个圆环和固定在圆环底端的三个竖直的支脚，玻璃板固定在圆环内，转轴的下方套有轴承，轴承固定在支脚的下方。转轴和玻璃板也通过一个轴承连接。转轴的上方固定有一个小圆环，弹簧的上端挂在小圆环上，不用时可以摘下来，调换也比较方便。
旋转手柄为圆环状，边缘还固定有一个把手。本实用新型中旋转手柄的安装方式有两种：一种是旋转手柄水平设置，转轴固定在旋转手柄的中心；另一种是旋转手柄竖直设置，旋转手柄的中间固定有一根蜗杆，蜗杆的另一端与转轴底端通过涡轮传动(此种方式图中未示出)。两种方式各有优点，第一种比较稳定，第二种操作方便，转动起来比较顺手。
旋转手柄的边缘还固定有一个支杆，旋转手柄旋转一周，支杆触发一次计数器。计数器可以根据旋转手柄的安装方式不同，固定在支架的不同位置。
根据离心力的计算公式F＝mv^2/r，本实用新型的一个具体实施例为：r＝0.1米，m＝0.2千克，测量时间为20秒，计数器显示32周，得到离心力F为2.02牛顿，根据弹簧的伸长量得出弹簧水平拉力为2.13牛顿，在误差范围内，从而验证了离心力的计算公式。
本实用新型提供的离心力演示仪精度高，操作便捷，可以准确的演示出离心力计算公式中各参数间的关系。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (8)
1.离心力演示仪，其特征在于，包括支架和水平固定在所述支架上的圆形玻璃板，所述玻璃板上标有环形的刻度，所述玻璃板的中心开有圆孔，所述圆孔内设有一根竖直的转轴，所述转轴的上部连接有一根弹簧，所述弹簧的下端固定有一个圆球，所述弹簧的顶端位于玻璃板的下方，所述转轴的下端设有一个旋转手柄，所述支架上还设有计数器，所述转轴旋转时触发所述计数器。
2.如权利要求1所述的离心力演示仪，其特征在于：所述支架包括顶端的一个圆环和固定在圆环底端的三个竖直的支脚，所述玻璃板固定在圆环内，所述转轴的下方套有轴承，所述轴承固定在支脚的下方。
3.如权利要求1所述的离心力演示仪，其特征在于：所述转轴和玻璃板通过一个轴承连接。
4.如权利要求1所述的离心力演示仪，其特征在于：所述转轴的上方固定有一个小圆环，所述弹簧的上端挂在小圆环上。
5.如权利要求1所述的离心力演示仪，其特征在于：所述旋转手柄为圆环状，边缘还固定有一个把手。
6.如权利要求5所述的离心力演示仪，其特征在于：所述旋转手柄水平设置，所述转轴固定在旋转手柄的中心。
7.如权利要求5所述的离心力演示仪，其特征在于：所述旋转手柄竖直设置，所述旋转手柄的中间固定有一根蜗杆，所述蜗杆的另一端与转轴底端通过涡轮传动。
8.如权利要求1所述的离心力演示仪，其特征在于：所述旋转手柄的边缘还固定有一个支杆，所述旋转手柄旋转一周，所述支杆触发一次计数器。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201520201034.7U CN204537563U (zh) | 2015-04-07 | 2015-04-07 | 离心力演示仪 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520201034.7U CN204537563U (zh) | 2015-04-07 | 2015-04-07 | 离心力演示仪 |
Publications (1)
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| CN204537563U true CN204537563U (zh) | 2015-08-05 |
Family
ID=53751535
Family Applications (1)
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| CN201520201034.7U Expired - Fee Related CN204537563U (zh) | 2015-04-07 | 2015-04-07 | 离心力演示仪 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN204537563U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108648570A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-10-12 | 南京方易日辰电子科技有限公司 | 一种物理教学用离心力演示器 |
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2015
- 2015-04-07 CN CN201520201034.7U patent/CN204537563U/zh not_active Expired - Fee Related
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