CN206021694U - 一种牛顿第三定律教学演示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种牛顿第三定律教学演示器，包括存储盒体，存储盒体连接有活动盒盖，活动盒盖的另一端连接有固定锁扣，盖内还安装有控制面板；存储盒体内固定有演示操作台，演示操作台底端安装有伸缩底座，上表面铺设有滑动导轨，滑动导轨的两端内卡有支撑柱，支撑柱上固定有弹簧测力计，控制面板内安装有嵌入式微处理器，嵌入式微处理器连接有数据采集器、数据存储器和LCD驱动器，LCD驱动器的输出端还连接有液晶触摸屏；弹簧测力计的尖端上还安装有拉力传感器，嵌入式微处理器还连接有独立电源和USB接口，支撑柱上还套接有固定压板，固定压板与支撑柱之间通过调节螺丝。本实用新型能够直观地进行牛顿第三定律实验并进行可视化显示。

Description

一种牛顿第三定律教学演示器

技术领域

本实用新型涉及教学用具技术领域，具体为一种牛顿第三定律教学演示器。

背景技术

牛顿第三定律是研究物体之间相互作用力的规律，即相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，是高中力学中的一个重要的知识点。一般在课堂上，老师都以口述的形式讲解，，但往往单凭口头讲解很难够让学生深刻的理解其真正的含义，且枯燥乏味不利于学习。由于对实验的理想情况要求过高，且手动测量误差较大，很难运用实验进行模拟，尤其是难以用传统实验来实时细致地量化某些物体之间的相互作用力，使得课堂教学效果大打折扣。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供了一种牛顿第三定律教学演示器，能够方便直观地进行牛顿第三定律展示，且能够实现测量量化和可视化处理，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种牛顿第三定律教学演示器，包括存储盒体，所述存储盒体通过活动铰链连接有活动盒盖，所述活动盒盖的另一端连接有固定锁扣，活动盒盖内还安装有控制面板，所述存储盒体内固定有演示操作台，所述演示操作台底端安装有伸缩底座，演示操作台上表面铺设有滑动导轨，所述滑动导轨的两端内卡有支撑柱，所述支撑柱上固定有弹簧测力计，所述弹簧测力计的拉环套接在支撑柱上，两个弹簧测力计的测力钩相连接；所述控制面板内安装有嵌入式微处理器，所述嵌入式微处理器连接有数据采集器、数据存储器和LCD驱动器，所述LCD驱动器的输出端还连接有液晶触摸屏，且液晶触摸屏镶嵌在控制面板上表面。

优选的，所述弹簧测力计的尖端上还安装有拉力传感器，所述拉力传感器的输出端连接到数据采集器。

优选的，所述嵌入式微处理器采用AVR的32位嵌入式微处理器芯片，且嵌入式微处理器还连接有独立电源和USB接口，所述USB接口的内部导线一路连接至独立电源的充电端，另一路连接至嵌入式微处理器的串行数据接口。

优选的，所述支撑柱的底端为圆弧面，且支撑柱上还套接有固定压板，所述固定压板与支撑柱之间通过调节螺丝。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该牛顿第三定律教学演示器，通过设置存储盒体和活动盒盖，使整个演示器集成为一体，便于携带和存储；通过设置控制面板和液晶触摸屏，利用拉力传感器进行测量，实现了精确量化，并且能够将结果以图线方式展示；通过设置USB接口，能够将演示器直接与计算机等设备相连接，实现了扩展功能；本实用新型能够方便直观地进行牛顿第三定律展示，且能够实现测量量化和可视化处理，有效提高了课堂教学质量，帮助学生深入理解。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型剖面结构示意图；

图3为控制面板电路结构示意图。

图中：1-存储盒体；2-活动盒盖；3-固定锁扣；4-控制面板；5-演示操作台；6-伸缩底座；7-滑动导轨；8-支撑柱；9-弹簧测力计；10-嵌入式微处理器；11-数据采集器；12-数据存储器；13-LCD驱动器；14-液晶触摸屏；15-拉力传感器；16-独立电源；17-USB接口；18-固定压板；19-调节螺丝。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：

请参阅图1和图2，本实用新型提供一种技术方案：一种牛顿第三定律教学演示器，包括存储盒体1，所述存储盒体1通过活动铰链连接有活动盒盖2，所述活动盒盖3的另一端连接有固定锁4，活动盒盖2内还安装有控制面板4，所述存储盒体1内固定有演示操作台5，所述演示操作台5底端安装有伸缩底座6，演示操作台4上表面铺设有滑动导轨7，所述滑动导轨7的两端内卡有支撑柱8，所述支撑柱8上固定有弹簧测力计9，所述弹簧测力计9的拉环套接在支撑柱8上，两个弹簧测力计9的测力钩相连接；所述控制面板4内安装有嵌入式微处理器10，所述嵌入式微处理器10连接有数据采集器11、数据存储器12和LCD驱动器13，所述LCD驱动器13的输出端还连接有液晶触摸屏14，且液晶触摸屏14镶嵌在控制面板4上表面；

所述弹簧测力计9的尖端上还安装有拉力传感器15，所述拉力传感器15的输出端连接到数据采集器11；所述嵌入式微处理器10采用AVR的32位嵌入式微处理器芯片，且嵌入式微处理器10还连接有独立电源16和USB接口17，所述USB接口17的内部导线一路连接至独立电源16的充电端，另一路连接至嵌入式微处理器10的串行数据接口；所述支撑柱8的底端为圆弧面，且支撑柱8上还套接有固定压板18，所述固定压板18与支撑柱8之间通过调节螺丝19连接。

本实用新型的工作原理：所述存储盒体1用于存放所有的实验器材，所述活动盒盖2通过固定锁扣3与存放盒体1合接固定；所述控制面板4用于进行操作控制；所述演示操作台5用于支撑所有的实验器材，且演示操作台5能够通过伸缩底座6支撑实现升降，便于将实验过程展示给远处同学看；所述滑动导轨7贯穿演示操作台5，支撑柱8能够在演示操作台5任意移动，从而实现将两个弹簧测力计9拉伸；实验时，可以通过调节螺丝19将其中一个固定压板18压下，锁定支撑柱8，即一个弹簧测力计9保持不变，另一个在滑动导轨7上移动，弹簧测力计9能够通过指示板显示；所述拉力传感器15分别测量两边的拉力大小，并将采集到的数据送入到数据采集器11中，数据采集器11将采集到的数据进行模数转换后送入嵌入式微处理器10，所述嵌入式微处理器10调用内置程序对接收到的数据进行处理，并且绘制成实时曲线图，经过LCD驱动器13转换后，通过液晶触摸屏14进行显示，接收到的数据存储在数据存储器12当中，所述独立电源16为装置供电，所述USB接口17可进行充电和数据传输。

该牛顿第三定律教学演示器，通过设置存储盒体1和活动盒盖2，使整个演示器集成为一体，便于携带和存储；通过设置控制面板4和液晶触摸屏14，利用拉力传感器进行测量，实现了精确量化，并且能够将结果以图线方式展示；通过设置USB接口17，能够将演示器直接与计算机等设备相连接，实现了扩展功能；本实用新型能够方便直观地进行牛顿第三定律展示，且能够实现测量量化和可视化处理，有效提高了课堂教学质量，帮助学生深入理解。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种牛顿第三定律教学演示器，包括存储盒体（1），所述存储盒体（1）通过活动铰链连接有活动盒盖（2），所述活动盒盖（2）的另一端连接有固定锁扣（3），活动盒盖（2）内还安装有控制面板（4），其特征在于：所述存储盒体（1）内固定有演示操作台（5），所述演示操作台（5）底端安装有伸缩底座（6），演示操作台（4）上表面铺设有滑动导轨（7），所述滑动导轨（7）的两端内卡有支撑柱（8），所述支撑柱（8）上固定有弹簧测力计（9），所述弹簧测力计（9）的拉环套接在支撑柱（8）上，两个弹簧测力计（9）的测力钩相连接；所述控制面板（4）内安装有嵌入式微处理器（10），所述嵌入式微处理器（10）连接有数据采集器（11）、数据存储器（12）和LCD驱动器（13），所述LCD驱动器（13）的输出端还连接有液晶触摸屏（14），且液晶触摸屏（14）镶嵌在控制面板（4）上表面。

2.根据权利要求1所述的一种牛顿第三定律教学演示器，其特征在于：所述弹簧测力计（9）的尖端上还安装有拉力传感器（15），所述拉力传感器（15）的输出端连接到数据采集器（11）。

3.根据权利要求1所述的一种牛顿第三定律教学演示器，其特征在于：所述嵌入式微处理器（10）采用AVR的32位嵌入式微处理器芯片，且嵌入式微处理器（10）还连接有独立电源（16）和USB接口（17），所述USB接口（17）的内部导线一路连接至独立电源（16）的充电端，另一路连接至嵌入式微处理器（10）的串行数据接口。

4.根据权利要求1所述的一种牛顿第三定律教学演示器，其特征在于：所述支撑柱（8）的底端为圆弧面，且支撑柱（8）上还套接有固定压板（18），所述固定压板（18）与支撑柱（8）之间通过调节螺丝（19）连接。