CN205281913U - 斜面重力分解教学演示器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的斜面重力分解教学演示器涉及一种中学物理教具，是由底座、处理器、存储器、可调斜面、显示屏、压力传感器、拉力传感器和载重块构成，底座内部设有处理器和存储器，且该底座与可调斜面的一端通过转轴铰接，转轴的两端分别连接有步进电机和角传感器；可调斜面上安装有显示屏和压力板，压力板的下方设有压力传感器；拉力传感器固定于可调斜面的另一端、其通过弹力绳与置于压力板上的载重块连接；处理器分别与存储器、步进电机、角传感器、显示屏、压力传感器和拉力传感器电路联接。本实用新型结构简单，原理直观，能够对于不同角度的斜面进行分析，能够让学生更加直观、有效地了解和掌握力的分解原理，有利于对于力学的后续学习。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种中学物理教具，尤其涉及到一种斜面重力分解教学演示器。
背景技术
力的分解是力学中重要的分析手段，对于学生来说，如何有效地掌握力的分解这个知识是很重要的，而斜面重力分解作为力的分解中的入门内容，不仅关系着学生以后的力学学习，也是培养学生利用物理方法思考问题的手段，而现阶段的斜面重力分解的内容，往往通过教师在黑板上进行绘图板书讲解，这种方式带有过多的主观性，学生也不能够直观地了解这个内容。
发明内容
本实用新型的目的就是为了克服上述问题，提供了一种斜面重力分解教学演示器。
本实用新型的斜面重力分解教学演示器，是由底座、处理器、存储器、可调斜面、显示屏、压力传感器、拉力传感器和载重块构成，底座内部设有处理器和存储器，且该底座与可调斜面的一端通过转轴铰接，转轴的两端分别连接有步进电机和角传感器；可调斜面上安装有显示屏和压力板，压力板的下方设有压力传感器；拉力传感器固定于可调斜面的另一端、其通过弹力绳与置于压力板上的载重块连接；处理器分别与存储器、步进电机、角传感器、显示屏、压力传感器和拉力传感器电路联接。
作为本实用新型的进一步改进，步进电机设于转轴的一端、其输出轴与转轴传动连接，角传感器设于转轴的另一端、其随动轴与转轴传动连接。
作为本实用新型的进一步改进，可调斜面上于压力板两侧设有一对挡板。
作为本实用新型的进一步改进，底座上安装有电子水平仪，该电子水平仪与处理器电路联接。
作为本实用新型的进一步改进，载重块内放置有一块以上的砝码。
本实用新型的斜面重力分解教学演示器，结构简单，原理直观，能够对于不同角度的斜面进行分析，能够让学生更加直观、有效地了解和掌握力的分解原理，有利于对于力学的后续学习。
附图说明
图1为本实用新型的斜面重力分解教学演示器的结构图；
图2为本实用新型的斜面重力分解教学演示器的模块图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的斜面重力分解教学演示器，作进一步说明：
本实用新型的斜面重力分解教学演示器，是由底座1、处理器2、存储器3、可调斜面4、显示屏5、压力传感器6、拉力传感器7和载重块8构成。
其中，底座1内部设有处理器2和存储器3，底座1上安装有电子水平仪14。该底座1与可调斜面4的一端通过转轴铰接，转轴的两端分别连接有步进电机9和角传感器10，步进电机9设于转轴的一端、其输出轴与转轴传动连接，角传感器10设于转轴的另一端、其随动轴与转轴传动连接。
在可调斜面4上安装有显示屏5和压力板11，显示屏5为触控显示屏，压力板11的下方设有压力传感器6，压力板11两侧设有一对挡板13。拉力传感器7固定于可调斜面4的非铰接的一端，其通过弹力绳12与置于压力板11上的载重块8连接，载重块8内可以放置有一块以上的砝码15。
处理器2分别与存储器3、步进电机9、角传感器10、显示屏5、压力传感器6、拉力传感器7和电子水平仪电路联接。
本实用新型的斜面重力分解教学演示器，其具体使用方法如下：
当可调斜面4处于水平位置时，进行实验准备，使用弹力绳12连接载重块8和拉力传感器7，然后开启本装置，电子水平仪14测量本装置是否处于水平状态，并将当前状态显示在显示屏5上，使用者根据显示的水平状态来调节本装置至水平后，开始进行试验，向载重块8中加入砝码15来进行配重，载重块施加给压力板11的压力传递给压力传感器6，压力传感器6测得的此时所受压力即为载重块8加砝码15的总重力，然后控制步进电机9带动可调斜面4倾斜，角传感器10实时测量可调斜面4的倾斜角度，根据实验要求可以设定多个倾斜角度，在达到一个倾斜角度后，载重块8和砝码15静止在可调斜面4上，此时由于弹力绳12的拉力作用，载重块8和砝码15在可调斜面4上处于平衡状态，在忽略摩擦力的条件下，其所受到的拉力值等于总重力沿可调斜面4方向的分解力值，其可以由拉力传感器7测得并显示在显示屏5上，而此时压力传感器6受到的压力值等于总重力垂直于可调斜面4的分解力值，此值也会显示在显示屏5上，操作者可以根据测得值来验证斜面上重力分解的原理，在生产本装置时，可以根据压力板11的摩擦系数来对实验过程中的数值进行补偿。
Claims (5)
1.斜面重力分解教学演示器，是由底座（1）、处理器（2）、存储器（3）、可调斜面（4）、显示屏（5）、压力传感器（6）、拉力传感器（7）和载重块（8）构成，其特征在于底座（1）内部设有处理器（2）和存储器（3），且该底座（1）与可调斜面（4）的一端通过转轴铰接，转轴的两端分别连接有步进电机（9）和角传感器（10）；可调斜面（4）上安装有显示屏（5）和压力板（11），压力板（11）的下方设有压力传感器（6）；拉力传感器（7）固定于可调斜面（4）的另一端、其通过弹力绳（12）与置于压力板（11）上的载重块（8）连接；处理器（2）分别与存储器（3）、步进电机（9）、角传感器（10）、显示屏（5）、压力传感器（6）和拉力传感器（7）电路联接。
2.根据权利要求1所述的斜面重力分解教学演示器，其特征在于步进电机（9）设于转轴的一端、其输出轴与转轴传动连接，角传感器（10）设于转轴的另一端、其随动轴与转轴传动连接。
3.根据权利要求1所述的斜面重力分解教学演示器，其特征在于可调斜面（4）上于压力板（11）两侧设有一对挡板（13）。
4.根据权利要求1所述的斜面重力分解教学演示器，其特征在于底座（1）上安装有电子水平仪（14），该电子水平仪（14）与处理器（2）电路联接。
5.根据权利要求1所述的斜面重力分解教学演示器，其特征在于载重块（8）内放置有一块以上的砝码（15）。
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| CN (1) | CN205281913U (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106504619A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-03-15 | 邰奕雯 | 便于理解的关于正交分解的物理题讲演装置 |
| CN107958621A (zh) * | 2018-01-25 | 2018-04-24 | 杨曙铭 | 一种力学演示装置 |
| CN108665762A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-10-16 | 哈尔滨工业大学 | 一种托举式恒力系统 |
| CN110491255A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-11-22 | 周睿阳 | 一种物理学重力测量演示实验台 |
| CN113838346A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-12-24 | 湖州师范学院 | 一种基于arduino的摩擦力教学测量系统 |
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2016
- 2016-01-19 CN CN201620047841.2U patent/CN205281913U/zh not_active Expired - Fee Related
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