CN210574554U - 一种实验教学用单摆装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于实验教学设备领域,尤其是一种实验教学用单摆装置,针对现有单摆装置功能单一,只能对单一条件进行实验,实验不具有对比性,因此给老师的实验带来很多麻烦,并且数据的准确性也不高的问题,现提出如下方案,其包括底座,所述底座的顶部固定安装有固定板,固定板上固定连接有第一刻度尺,固定板的顶部固定安装有顶板,顶板的顶部开设有固定孔,固定孔内转动安装有绕线轮,绕线轮上绕设有连接绳,连接绳的一端固定连接有摆球,所述底座的顶部固定安装有位移传感器。本实用新型结构合理,操作方便,该单摆装置功能丰富,能对不同调节下的摆球进行实验,实验具有对比性,数据的准确性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及实验教学设备技术领域,尤其涉及一种实验教学用单摆装置。
背景技术
众所周知,在物理学中单摆的周期公式为T=2πJ(L/g),老师在上课时为了验证这一公式就需要做实验,在单摆实验中为了让实验的结果具有说服力,常常会采用控制变量法来进行实验;
然而现有的单摆装置功能单一,只能对单一条件进行实验,实验不具有对比性,因此给老师的实验带来很多麻烦,并且数据的准确性也不高。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在单摆装置功能单一,只能对单一条件进行实验,实验不具有对比性,因此给老师的实验带来很多麻烦,并且数据的准确性也不高的缺点,而提出的一种实验教学用单摆装置。
为了实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:
一种实验教学用单摆装置,包括底座,所述底座的顶部固定安装有固定板,固定板上固定连接有第一刻度尺,固定板的顶部固定安装有顶板,顶板的顶部开设有固定孔,固定孔内转动安装有绕线轮,绕线轮上绕设有连接绳,连接绳的一端固定连接有摆球,所述底座的顶部固定安装有位移传感器,底座的顶部设有固定柱,固定柱的底部开设有固定槽,固定槽内滑动安装有安装杆,安装杆的底端焊接在底座的顶部,固定柱的一侧开设有连接孔,连接孔内滑动安装有螺纹柱,所述螺纹柱上螺纹安装有螺母,螺母转动安装在固定柱上,螺纹柱上固定连接有第二刻度尺,所述螺纹柱的顶部开设有滑孔,滑孔内滑动安装有挡板,挡板与摆球相接触。
优选的,所述绕线轮的一侧固定安装有第一锥齿轮,固定孔的一侧内壁上开设有转动孔,转动孔内转动安装有转动杆,转动杆的一端固定安装有第二锥齿轮,第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合,控制座带动卡块滑出卡槽,转动杆在滑槽内被动滑动并拉动弹簧,弹簧发生弹性形变。
优选的,所述顶板的一侧设有控制座,控制座的一侧开设有滑槽,转动杆滑动安装在滑槽内,转动杆的一端焊接有弹簧,弹簧的一端焊接在滑槽的一侧内壁上,控制座的一侧焊接有卡块,顶板的一侧开设有多个卡槽,卡块与卡槽相适配,拉动控制座,控制座带动卡块滑出卡槽。
优选的,所述挡板的两侧均开设有连接槽,两个连接槽内均滑动安装有限位块,滑孔的两侧内壁上均开设有限位槽,限位块与限位槽相适配,两个连接槽相互靠近的一侧内壁上开设有同一个通孔,通孔内转动安装有齿轮,齿条带动对应的限位块移动,限位块滑出对应的限位槽,即可取消挡板的固定。
优选的,两个限位块相互靠近的一侧均焊接有齿条,两个齿条均与齿轮啮合,齿轮的一侧固定安装有控制杆,控制杆的一端固定安装有转动块,转动块带动控制杆转动,控制杆带动齿轮转动,齿轮带动两个齿条移动。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:
(1)本方案通过将摆球放置在挡板的一侧,底座上可以放置多个不同质量的摆球,螺母带动螺纹柱移动,螺纹柱带动挡板移动,通过观察螺纹柱上第二刻度尺的数值进行调节摆球移动的距离后,转动块带动控制杆转动,控制杆带动齿轮转动,齿条带动对应的限位块移动,即可取消挡板的固定;
(2)本方案通过向下拉动挡板,挡板与摆球脱离,摆球因重力发生摆动,拉动控制座,控制座带动卡块滑出卡槽,转动杆在滑槽内被动滑动并拉动弹簧,转动控制座,控制座带动第二锥齿轮转动,第二锥齿轮带动第一锥齿轮转动;
(3)本方案通过第一锥齿轮带动绕线轮转动,绕线轮带动连接绳绕设,松开控制座,因为弹簧的弹性作用带动卡块滑入卡槽内,即可固定绕线轮的位置,可观察不同长度的摆球摆动数据;
本实用新型结构合理,操作方便,该单摆装置功能丰富,能对不同调节下的摆球进行实验,实验具有对比性,数据的准确性高。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种实验教学用单摆装置的主视结构示意图;
图2为本实用新型提出的一种实验教学用单摆装置的A部分结构示意图;
图3为本实用新型提出的一种实验教学用单摆装置的B部分结构示意图。
图中:1、底座;2、固定板;3、顶板;4、固定孔;5、绕线轮;6、连接绳;7、摆球;8、位移传感器;9、固定柱;10、螺纹柱;11、螺母;12、滑孔;13、挡板;14、限位块;15、齿条;16、齿轮;17、转动块;18、第一锥齿轮;19、第二锥齿轮;20、转动杆;21、控制座。
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。
参照图1-3,一种实验教学用单摆装置,包括底座1,底座1的顶部固定安装有固定板2,固定板2上固定连接有第一刻度尺,固定板2的顶部固定安装有顶板3,顶板3的顶部开设有固定孔4,固定孔4内转动安装有绕线轮5,绕线轮5上绕设有连接绳6,连接绳6的一端固定连接有摆球7,底座1的顶部固定安装有位移传感器8,底座1的顶部设有固定柱9,固定柱9的底部开设有固定槽,固定槽内滑动安装有安装杆,安装杆的底端焊接在底座1的顶部,固定柱9的一侧开设有连接孔,连接孔内滑动安装有螺纹柱10,螺纹柱10上螺纹安装有螺母11,螺母11转动安装在固定柱9上,螺纹柱10上固定连接有第二刻度尺,螺纹柱10的顶部开设有滑孔12,滑孔12内滑动安装有挡板13,挡板13与摆球7相接触。
本实施例中,绕线轮5的一侧固定安装有第一锥齿轮18,固定孔4的一侧内壁上开设有转动孔,转动孔内转动安装有转动杆20,转动杆20的一端固定安装有第二锥齿轮19,第二锥齿轮19与第一锥齿轮18啮合,控制座21带动卡块滑出卡槽,转动杆20在滑槽内被动滑动并拉动弹簧,弹簧发生弹性形变。
本实施例中,顶板3的一侧设有控制座21,控制座21的一侧开设有滑槽,转动杆20滑动安装在滑槽内,转动杆20的一端焊接有弹簧,弹簧的一端焊接在滑槽的一侧内壁上,控制座21的一侧焊接有卡块,顶板3的一侧开设有多个卡槽,卡块与卡槽相适配,拉动控制座21,控制座21带动卡块滑出卡槽。
本实施例中,挡板13的两侧均开设有连接槽,两个连接槽内均滑动安装有限位块14,滑孔12的两侧内壁上均开设有限位槽,限位块14与限位槽相适配,两个连接槽相互靠近的一侧内壁上开设有同一个通孔,通孔内转动安装有齿轮16,齿条15带动对应的限位块14移动,限位块14滑出对应的限位槽,即可取消挡板13的固定。
本实施例中,两个限位块14相互靠近的一侧均焊接有齿条15,两个齿条15均与齿轮16啮合,齿轮16的一侧固定安装有控制杆,控制杆的一端固定安装有转动块17,转动块17带动控制杆转动,控制杆带动齿轮16转动,齿轮16带动两个齿条15移动。
本实施例中,通过将摆球7放置在挡板13的一侧,底座1上可以放置多个不同质量的摆球7,转动螺母11,螺母11带动螺纹柱10移动,螺纹柱10带动挡板13移动,挡板13带动摆球7移动,通过观察螺纹柱10上第二刻度尺的数值进行调节摆球7移动的距离后,转动转动块17,转动块17带动控制杆转动,控制杆带动齿轮16转动,齿轮16带动两个齿条15移动,齿条15带动对应的限位块14移动,限位块14滑出对应的限位槽,即可取消挡板13的固定,通过向下拉动挡板13,挡板13与摆球7脱离,摆球7因重力发生摆动,位移传感器8记录摆球7来回摆动两次的数据,拉动控制座21,控制座21带动卡块滑出卡槽,转动杆20在滑槽内被动滑动并拉动弹簧,弹簧发生弹性形变,转动控制座21,控制座21带动第二锥齿轮19转动,第二锥齿轮19带动第一锥齿轮18转动,通过第一锥齿轮18带动绕线轮5转动,绕线轮5带动连接绳6绕设,连接绳6带动摆球7移动高度,松开控制座21,因为弹簧的弹性作用带动卡块滑入卡槽内,即可固定绕线轮5的位置,调整固定柱9的高度后,即可再次移动挡板13并对摆球7进行摆动,可观察不同长度的摆球7摆动数据,本实用新型结构合理,操作方便,该单摆装置功能丰富,能对不同调节下的摆球7进行实验,实验具有对比性,数据的准确性高。
Claims (5)
1.一种实验教学用单摆装置,包括底座(1),其特征在于,所述底座(1)的顶部固定安装有固定板(2),固定板(2)上固定连接有第一刻度尺,固定板(2)的顶部固定安装有顶板(3),顶板(3)的顶部开设有固定孔(4),固定孔(4)内转动安装有绕线轮(5),绕线轮(5)上绕设有连接绳(6),连接绳(6)的一端固定连接有摆球(7),所述底座(1)的顶部固定安装有位移传感器(8),底座(1)的顶部设有固定柱(9),固定柱(9)的底部开设有固定槽,固定槽内滑动安装有安装杆,安装杆的底端焊接在底座(1)的顶部,固定柱(9)的一侧开设有连接孔,连接孔内滑动安装有螺纹柱(10),所述螺纹柱(10)上螺纹安装有螺母(11),螺母(11)转动安装在固定柱(9)上,螺纹柱(10)上固定连接有第二刻度尺,所述螺纹柱(10)的顶部开设有滑孔(12),滑孔(12)内滑动安装有挡板(13),挡板(13)与摆球(7)相接触。
2.根据权利要求1所述的一种实验教学用单摆装置,其特征在于,所述绕线轮(5)的一侧固定安装有第一锥齿轮(18),固定孔(4)的一侧内壁上开设有转动孔,转动孔内转动安装有转动杆(20),转动杆(20)的一端固定安装有第二锥齿轮(19),第二锥齿轮(19)与第一锥齿轮(18)啮合。
3.根据权利要求1所述的一种实验教学用单摆装置,其特征在于,所述顶板(3)的一侧设有控制座(21),控制座(21)的一侧开设有滑槽,转动杆(20)滑动安装在滑槽内,转动杆(20)的一端焊接有弹簧,弹簧的一端焊接在滑槽的一侧内壁上,控制座(21)的一侧焊接有卡块,顶板(3)的一侧开设有多个卡槽,卡块与卡槽相适配。
4.根据权利要求1所述的一种实验教学用单摆装置,其特征在于,所述挡板(13)的两侧均开设有连接槽,两个连接槽内均滑动安装有限位块(14),滑孔(12)的两侧内壁上均开设有限位槽,限位块(14)与限位槽相适配,两个连接槽相互靠近的一侧内壁上开设有同一个通孔,通孔内转动安装有齿轮(16)。
5.根据权利要求4所述的一种实验教学用单摆装置,其特征在于,两个限位块(14)相互靠近的一侧均焊接有齿条(15),两个齿条(15)均与齿轮(16)啮合,齿轮(16)的一侧固定安装有控制杆,控制杆的一端固定安装有转动块(17)。
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CN113593379A (zh) * | 2021-08-15 | 2021-11-02 | 张航恺 | 一种物理实验用单摆演示装置 |
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