CN208819461U - 一种多功能圆周运动实验平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能圆周运动实验平台，包括第一实验装置、驱动装置和圆盘，第一实验装置包括第一物块和第二物块，圆盘设于驱动装置顶部，第一物块和第二物块设于圆盘的上方，第一物块设于接近圆盘的圆心处，第二物块设于圆盘边沿处，第一物块和第二物块底部设有刷毛，第二物块一侧设有第一导电弹簧和第一导电片，第一物块一侧设有第一细线，第一细线另一端穿过第一导电片的底部与第一导电弹簧相连，第二物块还设有第一发光体和第一电源，第一电源均与第一导电弹簧、第一发光体和第一导电片电连接，通过刷毛弯曲方向确定摩擦力方向，从而确定静摩擦力提供向心力，通过刷毛弯曲程度判断第一物块和第二物块之间哪个先达到最大静摩擦力。

Description

一种多功能圆周运动实验平台

技术领域

本实用新型涉及教学装置，特别涉及一种多功能圆周运动实验平台。

背景技术

圆周运动是高中物理重要知识点之一，在生活中经常可以见到，但是现有的圆周运动的实验演示器材功能较为简单，而且对一些力学现象解释的较为模糊，不利于学生的理解和记忆，而且现有的圆周运动教学器材不能很好的解释圆盘上的圆周运动由什么提供向心力，对于复杂的连接体问题不能理解哪个物块先达到最大摩擦，哪个物块来提供向心力。

发明内容

针对上述现有技术，本实用新型要解决的技术问题在于提供能够形象的展示圆周运动的原理，并且能够解释摩擦力方向以及确定摩擦力与向心力之间的关系的一种多功能圆周运动实验平台。

本实用新型提供一种多功能圆周运动实验平台，包括第一实验装置、驱动装置和圆盘，所述第一实验装置包括第一物块和第二物块，所述圆盘设于所述驱动装置的顶部，所述第一物块和第二物块设于圆盘的上方，所述第一物块设于接近所述圆盘的圆心处，所述第二物块设于所述圆盘的边沿处，所述第一物块和第二物块的底部设有刷毛，所述第二物块的一侧设有第一绝缘套筒，所述第一绝缘套筒内设有第一导电弹簧、所述第一绝缘套筒开口处设有第一导电片，所述第一物块一侧设有第一细线，所述第一细线的另一端穿过所述第一导电片与所述第一导电弹簧相连，所述第二物块还设有第一发光体和第一电源，所述第一电源均与所述第一导电弹簧、第一发光体和第一导电片电连接。

进一步的，还包括第二实验装置，所述第二实验装置包括第三物块、第四物块、第二发光体和第二电源，所述第三物块设于接近所述圆盘的圆心处，所述第四物块设于所述圆盘的边沿处，所述第四物块的一侧设有第二绝缘套筒，所述第二绝缘套筒内设有第二导电弹簧、所述第二绝缘套筒开口处设有第二导电片，所述第三物块一侧设有第二细线，所述第二细线的另一端穿过所述第二导电片与所述第二导电弹簧相连，所述第二电源均与所述第二导电弹簧、第二发光体和第二导电片电连接。

进一步的，所述驱动装置包括转轴、托架、电机和第三电源，所述电机和第三电源均设于所述托架上，所述电机的输出端与所述转轴之间设有传动带，所述转轴的底部与所述托架相连，所述转轴的顶部与所述圆盘相连。

进一步的，所述圆盘的表面设有刻度线，所述托架上设有调速机和转速显示器，所述调速机与所述电机信号相连，所述调速机与所述转速显示器信号相连，所述第三电源均与所述调速机和转速显示器电连接。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的一种多功能圆周运动实验平台，通过所述驱动装置驱动所述圆盘的转动，并通过圆盘的上方的第一物块和第二物块底部的刷毛弯曲方向确定摩擦力的方向，并且还能通过刷毛弯曲程度判断第一物块和第二物块之间哪个更先达到最大静摩擦力，而当所述细线出现张力时，而所述第一导电弹簧被拉伸直至与所述第一导电片相接触，从而使第一导电片、第一导电弹簧、第一发光体和第一电源之间电联通，从而也可以观察出张力出现的时间，因此便意味着第二物块的静摩擦力达到最大，因此第二物块的摩擦力并不足以提供此时第二物块的向心力，所以此时第二物块的向心力是由摩擦力及张力的合力一起提供的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种多功能圆周运动实验平台的实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型一种多功能圆周运动实验平台的实施例一的附视图；

图3为本实用新型一种多功能圆周运动实验平台的实施例一的电路简图；

图4为本实用新型一种多功能圆周运动实验平台的实施例二的结构示意图。

图中，1为圆盘，2为第一物块，3为第二物块，4为刷毛，5为第一导电弹簧，6为第一导电片，7为第一细线，8为第一发光体，9为转速显示器，10为第三物块，11为第四物块，12为第二发光体，13为第二电源，14为第二细线， 15为刻度线，16为托架，17为电机，18为第三电源，19为传动带，20为调速机，21为转速显示器，22为第一电源，23为第二导电弹簧，24为第二导电片， 25为转轴，26为第一绝缘套筒，27为第二绝缘套筒。

具体实施方式

为了更好理解本实用新型技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本实用新型做进一步的说明。

实施例一

参见图1至图3，本实用新型的一种多功能圆周运动实验平台，包括第一实验装置、驱动装置和圆盘1，所述第一实验装置包括第一物块2和第二物块3，所述圆盘1设于所述驱动装置的顶部，所述第一物块2和第二物块3设于圆盘1 的上方，所述第一物块2设于接近所述圆盘1的圆心处，所述第二物块3设于所述圆盘1的边沿处，所述第一物块2和第二物块3的底部设有刷毛4，所述第二物块3的一侧设有第一绝缘套筒26，所述第一绝缘套筒26内设有第一导电弹簧5、所述第一绝缘套筒26开口处设有第一导电片6，所述第一物块2一侧设有第一细线7，所述第一细线7的另一端穿过所述第一导电片6与所述第一导电弹簧5相连，所述第一电源22均与所述第一导电弹簧5、第一发光体8和第一导电片6电连接，通过所述驱动装置驱动所述圆盘1的转动，并通过圆盘1的上方的第一物块2和第二物块3底部的刷毛4弯曲方向确定摩擦力的方向，由此判断静摩擦力提供向心力，并且还能通过刷毛4弯曲程度判断第一物块2和第二物块3之间哪个更先达到最大静摩擦力，而当所述第一细线7出现张力时，而所述第一导电弹簧5被拉伸直至与所述第一导电片6相接触，从而使第一导电片6、第一导电弹簧5、第一发光体8和第一电源22之间电联通，从而也可以观察出张力出现的时间，因此便意味着第二物块3的静摩擦力达到最大，因此第二物块3的摩擦力并不足以提供此时第二物块3的向心力，所以此时第二物块3的向心力是由摩擦力及张力的合力一起提供的。

具体的，所述驱动装置包括转轴25、托架16、电机17和第三电源18，所述电机17和第三电源18均设于所述托架16上，所述电机17的输出端与所述转轴25之间设有传动带19，所述转轴25的底部与所述托架16相连，所述转轴 25的顶部与所述圆盘1相连，通过所述电机17、第三电源18和传动带19之间的协同作用，可以使所述圆盘1实现转动的功能，而所述托架16可以使得所述圆盘1在转动时更为稳定，降低实验所产生的误差。

具体的，所述圆盘1的表面设有刻度线15，所述托架上设有调速机20和转速显示器9，所述调速机20与所述电机17信号相连，所述调速机20与所述转速显示器9信号相连，所述第三电源18均与所述调速机20和转速显示器9电连接，通过所述电机17和圆盘1之间的传动带19传动，即可得知电机17的输出端与转轴25的线速度相等，而所述电机17的转速的可以通过所述转速显示器9得知，根据转轴25在刻度线15上所得出的半径，而电机17输出端的半径固定，因此即可估算出所述圆盘1上第一物块2和第二物块3所需的向心力的大小，而所述调速机20可以根据实验的需要随时调整所述电机17的输出速度。

实施例二

参见图4，本实施例与实施例一的区别在于，具体的，还包括第二实验装置，所述第二实验装置包括第三物块10、第四物块11、第二发光体12和第二电源 13，所述第三物块10设于接近所述圆盘1的圆心处，所述第四物块11设于所述圆盘1的边沿处，所述第四物块11的一侧设有第二绝缘套筒27，所述第二绝缘套筒27内设有第二导电弹簧23、所述第二绝缘套筒27开口处设有第二导电片24，所述第三物块10一侧设有第二细线14，所述第二14细线的另一端穿过所述第二导电片24与所述第二导电弹簧23相连，所述第二电源13均与所述第二导电弹簧23、第二发光体12和第二导电片24电连接，而通过所述第三物块 10、第四物块11、第二发光体12、第二电源13、第二细线14、第二导电弹簧 23和第二导电片24之间的配合，当所述第二细线14出现张力时，而所述第二导电弹簧23被拉伸直至与所述第二导电片24相接触，从而使第二导电片24、第二导电弹簧23、第二发光体12和第二电源13之间电联通，从而也可以观察出张力出现的时间，因此便意味着第四物块11的静摩擦力达到最大，因此第四物块11的摩擦力并不足以提供此时第四物块11的向心力，所以此时第四物块 11的向心力是由摩擦力及张力的合力一起提供的，由于缺少了所述刷毛4的作用，不会因为所述刷毛4而导致第三物块10、第四物块11在实验中发生不平衡的状况，从而使得测试结果更为准确。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种多功能圆周运动实验平台，其特征在于，包括第一实验装置、驱动装置和圆盘，所述第一实验装置包括第一物块和第二物块，所述圆盘设于所述驱动装置的顶部，所述第一物块和第二物块设于圆盘的上方，所述第一物块设于接近所述圆盘的圆心处，所述第二物块设于所述圆盘的边沿处，所述第一物块和第二物块的底部设有刷毛，所述第二物块的一侧设有第一绝缘套筒，所述第一绝缘套筒内设有第一导电弹簧、所述第一绝缘套筒开口处设有第一导电片，所述第一物块一侧设有第一细线，所述第一细线的另一端穿过所述第一导电片与所述第一导电弹簧相连，所述第二物块还设有第一发光体和第一电源，所述第一电源均与所述第一导电弹簧、第一发光体和第一导电片电连接。

2.根据权利要求1所述的一种多功能圆周运动实验平台，其特征在于，还包括第二实验装置，所述第二实验装置包括第三物块、第四物块、第二发光体和第二电源，所述第三物块设于接近所述圆盘的圆心处，所述第四物块设于所述圆盘的边沿处，所述第四物块的一侧设有第二绝缘套筒，所述第二绝缘套筒内设有第二导电弹簧、所述第二绝缘套筒开口处设有第二导电片，所述第三物块一侧设有第二细线，所述第二细线的另一端穿过所述第二导电片与所述第二导电弹簧相连，所述第二电源均与所述第二导电弹簧、第二发光体和第二导电片电连接。

3.根据权利要求1所述的一种多功能圆周运动实验平台，其特征在于，所述驱动装置包括转轴、托架、电机和第三电源，所述电机和第三电源均设于所述托架上，所述电机的输出端与所述转轴之间设有传动带，所述转轴的底部与所述托架相连，所述转轴的顶部与所述圆盘相连。

4.根据权利要求3所述的一种多功能圆周运动实验平台，其特征在于，所述圆盘的表面设有刻度线，所述托架上设有调速机和转速显示器，所述调速机与所述电机信号相连，所述调速机与所述转速显示器信号相连，所述第三电源均与所述调速机和转速显示器电连接。