CN206946785U - 一种多功能物理教学用设备 - Google Patents

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李津
朱小瑜
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Abstract

本实用新型提出了一种多功能物理教学用设备,包括演示台,所述演示台上设有立杆,立杆上端设有磁条,磁条上设有线圈,线圈与电源和开关相连;所述立杆侧面上设有支撑杆,支撑杆上设有弧形轨道,弧形轨道一端与磁条的下端面相连、另一端与支撑杆的上端面相连,所述磁条端面处设有球体,所述演示台的前后两侧分别设有光发射板和光电接收板,光发射板和光电接收板上分别阵列设置有光发射器和光电接收器,所述光发射板和光电接收板均与控制器相连,控制器与显示器相连。本实用新型试验台能够防止球体撞击,形状记忆合金能够保证撞击的凹槽恢复原状,该设备大大提高了学生的学习效率,且利用光电感应装置及时记录球体运动的轨迹,运动阻力小。

Description

一种多功能物理教学用设备
技术领域
[0001] 本实用新型属于物理教学技术领域,具体涉及一种物理教学用实验装置。
背景技术
[0002] 物理现象在日常的生活中十分常见,如力学、电学等,在力学中,物理教学中必不 可少的需要进行试验,以及对试验进行讲解。物体以一定的初速度沿水平方向抛出,如果物 体仅受重力作用,这样的运动叫做平抛运动。平抛运动可看作水平方向的匀速直线运动以 及竖直方向的自由落体运动的合运动。平抛运动的物体,由于所受的合外力为恒力,所以平 抛运动是匀变速曲线运动,平抛物体的运动轨迹为一抛物线。平抛运动是曲线运动平抛运 动的时间仅与抛出点的竖直高度有关;物体落地的水平位移与时间(竖直高度)及水平初速 度有关。
[0003] 现有的记录平抛运动轨迹的装置,通常是利用磁性画板与磁性材料来记录,球体 在下落过程中,不可避免的受到磁性引力的作用,导致球体下落阻力较大时,最终的实验结 果误差大,且平抛时初速度不一致。 实用新型内容
[0004] 本实用新型提出了一种物理教学用实验装置,解决了现有实验装置误差大,平抛 初速度不一致的问题。
[0005] 实现本实用新型的技术方案是:一种多功能物理教学用设备,包括演示台,所述演 示台上设有立杆,立杆上端设有磁条,磁条上设有线圈,线圈与电源和开关相连;所述立杆 侧面上设有支撑杆,支撑杆上设有弧形轨道,弧形轨道一端与磁条的下端面相连、另一端与 支撑杆的上端面相连,所述磁条端面处设有球体,所述演示台的前后两侧分别设有光发射 板和光电接收板,光发射板和光电接收板上分别阵列设置有光发射器和光电接收器,所述 光发射板和光电接收板均与控制器相连,控制器与显示器相连。
[0006] 所述演示台的左右两侧均设有防护板,防护板内侧设有缓冲垫,所述缓冲垫包括 柔性海绵层和防撞层。
[0007] 所述演示台上设有保护垫,保护垫从上到下依次包括石墨涂层、透气防水膜、形状 记忆合金层、橡胶防护层及玻璃钢层。
[0008] 所述弧形轨道与支撑杆相连的端面水平设置。
[0009] 所述弧形轨道两侧设有防护栏,弧形轨道的宽度与磁条的宽度一致,且均大于球 体的直径。
[0010] 所述光发射器与光电接收器一一对应设置。
[0011] 本实用新型的有益效果是:利用电磁控制球体下落时的速度,减少了了人工抛球 的误差,实验重复性强,能够同时演示匀速直线运动和自由落体运动。本实用新型试验台能 够防止球体撞击,形状记忆合金能够保证撞击的凹槽恢复原状,该设备大大提高了学生的 学习效率,且利用光电感应装置及时记录球体运动的轨迹,运动阻力小。
附图说明
[0012]图1是本实用新型的结构示意图;
[0013] 图2是图1的右视图;
[0014] 图3是缓冲垫的结构示意图;
[0015] 图4是保护垫的结构示意图。
具体实施方式
[0016] 如图1-4所示,一种多功能物理教学用设备,包括演示台1,所述演示台1上设有立 杆3,立杆3上端设有磁条6,磁条6上设有线圈7,线圈7与电源和开关相连;所述立杆3侧面上 设有支撑杆4,支撑杆4上设有弧形轨道9,弧形轨道9 一端与磁条6的下端面相连、另一端与 支撑杆4的上端面相连,所述磁条6端面处设有球体8,所述演示台1的前后两侧分别设有光 发射板10和光电接收板11,光发射板10和光电接收板11上分别阵列设置有光发射器和光电 接收器,所述光发射板10和光电接收板11均与控制器相连,控制器与显示器相连。
[0017] 实验开始时,打开电源使得磁条6接通,将球体8置于磁条6的一端,球体在磁力的 吸引下固定不动,球体8的下端与弧形轨道9相切,弧形轨道9 一端与磁条6的下端面圆滑相 连,之后断开电源,球体下落,从弧形轨道9下滑至支撑杆4的端面处,然后自由抛落,下落时 光发射器发出红外光或可见光,光发射器与光电接收器一一对应设置。在无阻碍的情况下 光接收器接收到光,当球体8下落时,光被遮挡,光电开关动作输出一个信号,被控制器和显 示器接收并显示,将球体8的下落轨迹记录下来。
[0018] 优选的,所述演示台1的左右两侧均设有防护板2,防护板2内侧设有缓冲垫,所述 缓冲垫包括柔性海绵层2-1和防撞层2-2。球体8下落后为防止球体冲出演示台1,在演示台1 左右两侧设置防护板2,防护板2上设置的柔性海绵层2-1能够保护球体8,而防撞层2-2可以 是橡胶防撞材料,能够保护防护板2不受球体8的撞击,同时能够缓冲球体的速度。
[0019] 优选的,可以在磁条6两端同时设置两个球体8,球体同时下落,演示匀速直线运动 和自由落体运动,验证平抛实验的正确性,此时在演示台1上设有保护垫,保护垫从上到下 依次包括石墨涂层1-1、透气防水膜卜2、形状记忆合金层卜3、橡胶防护层1-4及玻璃钢层1 -5。石墨涂层1-1能够保证球体在演示台1上运动时不受阻力和摩擦力的影响,形状记忆合金 层1-3能够保证被撞击的凹槽恢复至原状,可以利用冷水降温的方法让其恢复,此时透气防 水膜1-2能够起到保护形状记忆合金卜3的作用,防止水透过且能够起到降温的功能,而橡 胶防护层1-4能够起到一定的缓冲作用,减缓球体8对下面玻璃刚层1_5的撞击。
[0020] 进一步的,所述弧形轨道9与支撑杆4相连的端面水平设置。只有连接处水平设置, 才能保证实验的精确性。
[0021] 进一步的,所述弧形轨道9两侧设有防护栏,弧形轨道9的宽度与磁条6的宽度一 致,且均大于球体8的直径。防护栏能够避免球体8运动时偏离轨道。

Claims (6)

  1. i•一种多功能物理教学用设备,包括演示台(1),其特征在于:所述演示台(1)上设有立 杆(3),立杆(3)上端设有磁条(6),磁条(6)上设有线圈(7),线圈(7)与电源和开关相连;所 述立杆(3)侧面上设有支撑杆(4),支撑杆(4)上设有弧形轨道(9),弧形轨道(9) 一端与磁条 (6)的下端面相连、另一端与支撑杆(4)的上端面相连,所述磁条(6)端面处设有球体(8),所 述演示台(1)的前后两侧分别设有光发射板(10)和光电接收板(11),光发射板(10)和光电 接收板(11)上分别阵列设置有光发射器和光电接收器,所述光发射板(10)和光电接收板 (11)均与控制器相连,控制器与显示器相连。 _
  2. 2. 根据权利要求1所述的多功能物理教学用设备,其特征在于:所述演示台(1)的左右 两侧均设有防护板(2),防护板(2)内侧设有缓冲垫,所述缓冲垫包括柔性海绵层(2-1)和防 撞层(2-2)。
  3. 3. 根据权利要求1所述的多功能物理教学用设备,其特征在于:所述演示台(1)上设有 保护垫,保护垫从上到下依次包括石墨涂层(1-1)、透气防水膜(1-2)、形状记忆合金层(1-3)、橡胶防护层(1-4)及玻璃钢层(1-5)。
  4. 4. 根据权利要求1所述的多功能物理教学用设备,其特征在于:所述弧形轨道(9)与支 撑杆(4)相连的端面水平设置。
  5. 5. 根据权利要求1所述的多功能物理教学用设备,其特征在于:所述弧形轨道(9)两侧 设有防护栏,弧形轨道(9)的宽度与磁条(6)的宽度一致,且均大于球体(8)的直径。
  6. 6. 根据权利要求1所述的多功能物理教学用设备,其特征在于:所述光发射器与光电接 收器--对应设置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110631816A (zh) * 2019-10-08 2019-12-31 重庆凰圆汽车饰件有限公司 一种用于汽车保险杠强度检测设备

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