CN210271411U - 一种物理实验力学盒子 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种物理实验力学盒子，包括盒体，所述的盒体设有上盖和下盖，所述的盒体边侧开设有电源开关、USB插口和电源插口所述的盒体正面开设有滑块放置凹槽、拉力计放置凹槽、第一砝码放置凹槽和第二砝码放置凹槽，所述的盒体背面包括有设置于底部的第一电路板、设置于所述的滑块放置凹槽背面的第二电路板、设置于所述的第一砝码放置凹槽背面的第一接触传感器和设置于所述的第二砝码放置凹槽背面的第二接触传感器，所述的拉力计放置凹槽背面底部安装有第一无线充电线圈，该盒子能实现实时监测，数据可靠，操作简单，可实时监控拉力计、滑块和砝码是否放回原位，并对相关数值进行保存分析，实时给定实验分数的物理实验力学装置。

Description

一种物理实验力学盒子

技术领域

本实用新型涉及力学设备领域，尤其是涉及一种物理实验力学盒子。

背景技术

目前大多的物理实验力学放置盒子，对于拉力计、滑块和砝码放置的地方，没有专门且智能化的放置区域，一般为比较简单的放置平面；物理实验力学考试中，需由老师观察学生是否把拉力计、滑块、砝码放回原位的操作，来给定实验分数，评分效率低，且存在误判的可能性，为解决以上问题，有必要研制了一种智能监测的实验盒子。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种物理实验力学盒子，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种物理实验力学盒子，包括盒体，所述的盒体设有上盖和下盖，所述的盒体边侧开设有电源开关、USB插口和电源插口所述的盒体正面开设有滑块放置凹槽、拉力计放置凹槽、第一砝码放置凹槽和第二砝码放置凹槽，所述的盒体背面包括有设置于底部的第一电路板、设置于所述的滑块放置凹槽背面的第二电路板、设置于所述的第一砝码放置凹槽背面的第一接触传感器和设置于所述的第二砝码放置凹槽背面的第二接触传感器，所述的拉力计放置凹槽背面底部安装有第一无线充电线圈，所述的第二电路板上安装有第二无线充电线圈。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述的第一电路板边侧均开设有第一电路板安装螺孔，所述的第一电路板上铺设有第一基板，所述的基板上设有第一磁感应传感器。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述的第二电路板边侧均开设有第二电路板安装螺孔，所述的第二电路板上铺设有第二基板，所述的第二基板上设有第二磁感应传感器。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述的滑块放置凹槽内放置有滑块，所述的拉力计放置凹槽内放置有拉力计，所述的第一砝码放置凹槽内放置有第一砝码，所述的第二砝码放置凹槽内放置有第二砝码。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述的拉力计底部安装有拉力计磁铁，所述的滑块底部设有滑块磁铁。

本实用新型的有益效果是：该盒子能实现实时监测，数据可靠，操作简单，可实时监控拉力计、滑块和砝码是否放回原位，并对相关数值进行保存分析，实时给定实验分数的物理实验力学装置。

附图说明

图1为本实用新型的盒体背面结构示意图。

图2本实用新型的盒体结构示意图。

图3为本实用新型的拉力计结构示意图。

图4为本实用新型的滑块结构示意图。

图5为本实用新型盒体内部的结构示意图。

图6为本实用新型的第一电路板结构示意图。

图7为本实用新型的第二电路板结构示意图。

图8为本实用新型的盒体一侧的结构示意图。

其中：盒体1、滑块2、拉力计3、拉力计磁铁3-1、滑块磁铁2-1、第一砝码4、第二砝码5、上盖11、下盖12、电源插口13、 USB插口14、电源开关15、拉力计放置凹槽1101、滑块放置凹槽1102、第一砝码放置凹槽1103、第二砝码放置凹槽1104、第一接触传感器16、第二接触传感器17、第一无线充电线圈18、第二无线充电线圈19、第一电路板20、第二电路板21、第一基板201、第一磁感应传感器202、第一电路板安装螺孔203、第二基板211、第二磁感应传感器212、第二电路板安装螺孔213。

具体实施方式

下面结合附图与优选的实施例对本实用新型的实施方式进行说明。

请参阅图1-图8结合所示，一种物理实验力学盒子，包括盒体1，所述的盒体1设有上盖11和下盖12，所述的盒体1边侧开设有电源开关15、USB插口14和电源插口13，所述的盒体1正面开设有滑块放置凹槽1102、拉力计放置凹槽1101、第一砝码放置凹槽1103和第二砝码放置凹槽1104，所述的盒体1背面包括有设置于底部的第一电路板20、设置于所述的滑块放置凹槽1102背面的第二电路板21、设置于所述的第一砝码放置凹槽1103背面的第一接触传感器16和设置于所述的第二砝码放置凹槽1104背面的第二接触传感器17，所述的拉力计放置凹槽1101背面底部安装有第一无线充电线圈18，所述的第二电路板21上安装有第二无线充电线圈19，所述的滑块放置凹槽1102内放置有滑块2，所述的拉力计放置凹槽1101内放置有拉力计3，所述的第一砝码放置凹槽1103内放置有第一砝码4，所述的第二砝码放置凹槽1104内放置有第二砝码5，将所述的第一砝码4、第二砝码5和拉力计3装配于所述的盒体1内，构成一种物理实验力学盒子的整体，其中，所述的盒体1形状呈长方体，有一定的厚度，起到支撑连接其他零部件的作用，所述的拉力计放置凹槽1101呈凹槽状，凹陷轮廓与拉力3计截面轮廓相当，使拉力计3可以放置在内，所述滑块放置凹槽1102呈凹槽状，凹陷轮廓与滑块2截面轮廓相当，使滑块2可以放置在内，所述第一砝码放置凹槽1103呈凹槽状，凹陷轮廓与第一砝码4截面轮廓相当，使第一砝码4可以放置在内，所述第二砝码放置凹槽1104呈凹槽状，凹陷轮廓与所述的第二砝码5截面轮廓相当，使第二砝码5可以放置在内，所述的电源插口13与外部电源电性连接，对该设备进行供电，所述的USB插口与外部USB线缆相连接，进行数据传输，通过本盒子能实时监测，数据可靠，操作简单，可实时监控拉力计、滑块和砝码是否放回原位，并对相关数值进行保存分析，实时给定实验分数的物理实验力学装置。

进一步的，所述的拉力计3底部安装有拉力计磁铁3-1，所述的滑块2底部设有滑块磁铁2-1。

进一步的，所述的第一电路板20边侧均开设有第一电路板安装螺孔203，所述的第一电路板20上铺设有第一基板201，所述的基板201上设有第一磁感应传感器202，所述的第一磁感应传感器202用于检测其上方及周边区域是否有磁性，进而做出信号逻辑判断，这里主要是感应其上方是否有拉力计3的拉力计磁铁3-1信号。

进一步的，所述的第二电路板21边侧均开设有第二电路板安装螺孔213，所述的第二电路板21上铺设有第二基板211，所述的第二基板211上设有第二磁感应传感器212，所述的第二磁感应传感器212个数不限，用于检测其上方及周边区域是否有磁性，进而作出信号逻辑判断，这里主要是感应其上方是否有滑块2的滑块磁铁2-1信号。

具体实验操作：一种物理实验力学盒子在工作时，主要是在学生操作完物理实验力学装置时，特别是拉力计3、滑块2、第一砝码4、第二砝码5等，需要放置在原位，从而判断学生是否能拿到该项分数。

学生在放回拉力计3时，需要把拉力计3朝上放在拉力计放置凹槽1101内，当放置后，第一电路板20的第一磁感应传感器202检测其上方及周边区域是否有磁性，如有磁性，则说明拉力计3放置到位，如无磁性，则说明拉力计3没有放置到位。

学生在放回滑块2时，需要把滑块2的拉钩朝上放在滑块放置凹槽1102内，当放置后，第二电路板21的第二磁感应传感器212检测其上方及周边区域是否有磁性，如有磁性，则说明滑块2放置到位，如无磁性，则说明滑块没有放置到位。

学生在放回第一砝码4、第二砝码5时，需要把大小重力不一的第一砝码4、第二砝码5朝上放在第一砝码放置凹槽1103和第二砝码放置凹槽1104内，当放置后，第一接触传感器16和第一接触传感器17检测其上方及周边区域是否有信号，如有信号，则说明第一砝码4、第二砝码5放置到位，如无信号，则说明砝码没有放置到位。

另外一个方面，操作者在放置拉力计3、滑块2、第一砝码4、第二砝码5放置在盒子上时，第一电路板20和第二电路板21采集到相关的磁信号或者传感器信号，第二电路板21相关的信号传递到第一电路板20，第一电路板20通过USB插口14把信号传输到外部设备进行保存和分析，通过外部设备的分析，可以判断拉力计3、滑块2、第一砝码4、第二砝码5是否放置在盒子的指定位置上，可以判断操作者的操作是否符合规范，可以判断操作者的操作是否合格，在具体的物理实验考试中，可以直接在外部设备上根据学生的操作来给学生对应实验分数，实现了物理实验力学拉力计的实时监控及智能评分。如使用者对分数有异议时，可以在外部设备上调回当时操作过程的数值，来通过数据监控判断是否有误判成绩的情况，其中，物理实验力学考试中，老师只需要给学生定下考试内容后，学生操作相关的器件，然后盒子把数据传输到后台的处理设备，后台设备采集回来的实时传感器的数值信息，一方面可以保存在设备上，另外一方面判断学生的操作是否准确，每个步骤的分数是否能获取，学生提交后，考试结束，即可马上知道该学生考试的分数，实现了对整个力学装置的实时监控及智能操作。大大的提高了物理实验的考试效率，也减少了老师重复单调的评分工作，减少了成绩误判的可能性，通过电路板上的磁感应是否有信号来判别拉力计和滑块是否放回原位，通过接触传感器来判断砝码是否放回原位，从而可以判断学生的操作是否符合要求，因此通过后台的程序来给定物理实验成绩，取代人为肉眼给定成绩的传统做法。

需要提出的是，本盒子在拉力计3和滑块2放回到原位时，可以通过第一无线充电线圈18、第二无线充电线圈19所述的对拉力计3和滑块2进行无线充电，智能化程度高。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种物理实验力学盒子，包括盒体（1），所述的盒体（1）设有上盖（11）和下盖（12），所述的盒体（1）边侧开设有电源开关（15）、USB插口（14）和电源插口（13），其特征在于，所述的盒体（1）正面开设有滑块放置凹槽（1102）、拉力计放置凹槽（1101）、第一砝码放置凹槽（1103）和第二砝码放置凹槽（1104），所述的盒体（1）背面包括有设置于底部的第一电路板（20）、设置于所述的滑块放置凹槽（1102）背面的第二电路板（21）、设置于所述的第一砝码放置凹槽（1103）背面的第一接触传感器（16）和设置于所述的第二砝码放置凹槽（1104）背面的第二接触传感器（17），所述的拉力计放置凹槽（1101）背面底部安装有第一无线充电线圈（18），所述的第二电路板（21）上安装有第二无线充电线圈（19）。

2.根据权利要求1所述的一种物理实验力学盒子，其特征在于，所述的第一电路板（20）边侧均开设有第一电路板安装螺孔（203），所述的第一电路板（20）上铺设有第一基板（201），所述的基板（201）上设有第一磁感应传感器（202）。

3.根据权利要求1所述的一种物理实验力学盒子，其特征在于，所述的第二电路板（21）边侧均开设有第二电路板安装螺孔（213），所述的第二电路板（21）上铺设有第二基板（211），所述的第二基板（211）上设有第二磁感应传感器（212）。

4.根据权利要求1所述的一种物理实验力学盒子，其特征在于，所述的滑块放置凹槽（1102）内放置有滑块（2），所述的拉力计放置凹槽（1101）内放置有拉力计（3），所述的第一砝码放置凹槽（1103）内放置有第一砝码（4），所述的第二砝码放置凹槽（1104）内放置有第二砝码（5）。

5.根据权利要求4所述的一种物理实验力学盒子，其特征在于，所述的拉力计（3）底部安装有拉力计磁铁（3-1），所述的滑块（2）底部设有滑块磁铁（2-1）。

Images