CN207302428U - 一种惯性演示教具 - Google Patents

Abstract

一种惯性演示教具，包括支架、传动系统、动力系统、演示盒装置；支架包括支腿，支腿上部平行设置两根支撑板；传动系统包括传送皮带、传送滚筒、转动轴，转动轴与支撑板进行转动连接；演示盒装置包括演示盒和演示球，演示球通过丝线与演示盒顶部进行固定连接；演示盒顶板的前端面上固定设有摄像头；演示盒装置放置在传送皮带上；动力系统与传动系统连接。本实用新型惯性演示教具将利用电机的启动、平稳运转、关闭分别制造了加速、匀速、减速三种运动状态，通过三种运动状态下演示球的动作向学生直观演示物体的惯性现象；整个装置结构简单，操作简便，将抽象知识转化为肉眼可见的现象，形象生动，便于学生理解和接受。

Description

一种惯性演示教具

技术领域

本实用新型涉及物理实验教具领域，具体涉及一种惯性演示教具。

背景技术

中学物理课程中有一章节“物体的惯性“，惯性是指物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，它是物体的一种固有属性，表现为物体对其运动状态变化的一种阻抗程度，质量是对物体惯性大小的量度。在讲解过程中，教师经常会遇到以下问题：惯性定义及用质量作为衡量惯性大小的量度的知识点较为抽象，没有演示器材对这一现象进行直观演示；同时学生由于生活阅历较浅，理解掌握这部分知识有困难。

因此，设计一种能演示惯性现象的教具对教师的教学和学生的理解都具有很大的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种惯性演示教具。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：一种惯性演示教具，包括支架、传动系统、动力系统、演示盒装置；

所述支架包括支腿，所述支腿上部平行设置两根支撑板；

所述传动系统包括传送皮带、传送滚筒、转动轴；所述传送滚筒与转动轴进行同轴固定连接，所述传送滚筒平行设置若干个，所述传送滚筒之间通过传送皮带进行皮带连接；所述转动轴与支撑板进行转动连接；

所述演示盒装置包括演示盒和演示球，所述演示球通过丝线与演示盒顶部进行固定连接；所述演示球设有若干个，所述演示球的质量从左往右依次减小；所述演示盒顶板的前端面上固定设有摄像头；

所述演示盒装置放置在传送皮带上；

所述动力系统与传动系统连接，所述动力系统为传动系统提供动力。

优选的，所述传送滚筒共有3个。

优选的，所述演示盒采用透明材料制成。

优选的，所述演示球共有3个，从左往右依次为演示球A、演示球B、演示球C。

优选的，所述动力系统包括电机、主动轮、从动轮、动力带；所述主动轮与电机的转轴进行同轴固定连接，所述主动轮与从动轮通过动力带进行连接，所述从动轮与转动轴的一端进行同轴固定连接。

优选的，所述电机为变频电机。

一种惯性演示教具，其工作原理为：

(1)物体具有惯性的演示

启动电机，传送皮带开始运转，使演示盒装置由静止开始运动，此时演示盒内的演示球会向左偏移；当电机稳定运转一段时间后，即传送皮带匀速运转一端时间后，演示盒内的演示球会竖直向下；当关闭电机，传送皮带减速直至停止，此过程中，演示盒内的演示球向右偏移；

通过上述演示，加速时演示球往回运动，匀速时演示球竖直不变，减速时演示球往前运动，以此演示了演示球具有保持原有运动状态不变的惯性。

(2)质量是衡量惯性大小的量度，质量越大，惯性越小

启动电机，使演示盒装置由静止开始运动，此时演示盒内最重的演示球A 往左偏移量最小，最轻的演示球C往左偏移量最大；当关闭电机，传送皮带减速直至停止，此过程中，演示盒内最重的演示球A往右偏移量最小，最轻的演示球C往右偏移量最大；

通过上述演示，加速时质量大的演示球往回偏移量小，减速时质量大的演示球往前偏移量小，以此演示了质量是衡量惯性大小的量度，质量越大，惯性越小。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型惯性演示教具将利用电机的启动、平稳运转、关闭分别制造了加速、匀速、减速三种运动状态，通过三种运动状态下演示球的动作向学生直观演示物体的惯性现象；同时通过同一运动状态下不同质量演示球的偏移量展示了惯性与物体质量之间的关系；整个装置结构简单，操作简便，将抽象知识转化为肉眼可见的现象，形象生动，便于学生理解和接受。

附图说明

图1-图2是本实用新型惯性演示教具的结构示意图；

图3-图4是本实用新型演示盒装置的结构示意图；

图5是本实用新型传送皮带静止或者匀速运动时演示球的位置示意图；

图6是本实用新型传送皮带加速运动时演示球的位置示意图；

图7是本实用新型传送皮带减速运动时演示球的位置示意图；

其中1–支架，11–支腿，12–支撑板，2–传送装置，21–传送皮带，22–传送滚筒，23–转动轴，3–演示盒装置，31–演示盒，32–演示球A，33–演示球B， 34–演示球C，35–丝线，36–摄像头，4–动力系统，41–电机，42–主动轮，43–从动轮，44–动力带，→演示盒装置运动方向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1-2所示，一种惯性演示教具，包括支架1、传动系统2、动力系统4、演示盒装置3；

所述支架1包括支腿11，所述支腿11上部平行设置两根支撑板12；

所述传动系统2包括传送皮带21、传送滚筒22、转动轴23；所述传送滚筒22与转动轴23进行同轴固定连接，所述传送滚筒22平行设置若干个，所述传送滚筒22之间通过传送皮带21进行皮带连接；所述转动轴23与支撑板 12进行转动连接；

如图3-4所示，所述演示盒装置3包括演示盒31和演示球，所述演示球通过丝线35与演示盒31顶部进行固定连接；所述演示球设有若干个，所述演示球的质量从左往右依次减小；所述演示盒31顶板的前端面上固定设有摄像头36；

所述演示盒装置3放置在传送皮带21上；

所述动力系统4与传动系统2连接，所述动力系统4为传动系统2提供动力。

优选的，所述传送滚筒22共有3个。

优选的，所述演示盒31采用透明材料制成。

优选的，所述演示球共有3个，从左往右依次为演示球A32、演示球B33、演示球C34。

优选的，所述动力系统4包括电机41、主动轮42、从动轮43、动力带44；所述主动轮42与电机41的转轴进行同轴固定连接，所述主动轮42与从动轮 43通过动力带44进行连接，所述从动轮43与转动轴23的一端进行同轴固定连接。

优选的，所述电机41为变频电机。

一种惯性演示教具，其具体实施方式为：

(1)物体具有惯性的演示

启动电机41，传送皮带21开始运转，使演示盒装置3由静止开始运动，此时演示盒31内的演示球会向左偏移，如图6所示；当电机41稳定运转一段时间后，即传送皮带21匀速运转一端时间后，演示盒31内的演示球会竖直向下，如图5所示；当关闭电机41，传送皮带21减速直至停止，此过程中，演示盒31内的演示球向右偏移，如图7所示；

通过上述演示，加速时演示球往回运动，匀速时演示球竖直不变，减速时演示球往前运动，以此演示了演示球具有保持原有运动状态不变的惯性。

(2)质量是衡量惯性大小的量度，质量越大，惯性越小

启动电机41，使演示盒装置3由静止开始运动，此时演示盒31内最重的演示球A32往左偏移量最小，最轻的演示球C34往左偏移量最大，如图6所示；当关闭电机41，传送皮带21减速直至停止，此过程中，演示盒31内最重的演示球A32往右偏移量最小，最轻的演示球C34往右偏移量最大，如图7 所示；

通过上述演示，加速时质量大的演示球往回偏移量小，减速时质量大的演示球往前偏移量小，以此演示了质量是衡量惯性大小的量度，质量越大，惯性越小。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种惯性演示教具，其特征是，包括支架、传动系统、动力系统、演示盒装置；

所述支架包括支腿，所述支腿上部平行设置两根支撑板；

所述传动系统包括传送皮带、传送滚筒、转动轴；所述传送滚筒与转动轴进行同轴固定连接，所述传送滚筒平行设置若干个，所述传送滚筒之间通过传送皮带进行皮带连接；所述转动轴与支撑板进行转动连接；

所述演示盒装置包括演示盒和演示球，所述演示球通过丝线与演示盒顶部进行固定连接；所述演示球设有若干个，所述演示球的质量从左往右依次减小；所述演示盒顶板的前端面上固定设有摄像头；

所述演示盒装置放置在传送皮带上；

所述动力系统与传动系统连接，所述动力系统为传动系统提供动力。

2.如权利要求1所述的一种惯性演示教具，其特征是，所述传送滚筒共有3个。

3.如权利要求1所述的一种惯性演示教具，其特征是，所述演示盒采用透明材料制成。

4.如权利要求1所述的一种惯性演示教具，其特征是，所述演示球共有3个，从左往右依次为演示球A、演示球B、演示球C。

5.如权利要求1所述的一种惯性演示教具，其特征是，所述动力系统包括电机、主动轮、从动轮、动力带；所述主动轮与电机的转轴进行同轴固定连接，所述主动轮与从动轮通过动力带进行连接，所述从动轮与转动轴的一端进行同轴固定连接。

6.如权利要求5所述的一种惯性演示教具，其特征是，所述电机为变频电机。