CN212750153U - 一种离心现象演示教具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种离心现象演示教具，包括：旋转圆盘、旋转轴、驱动电机、电源以及设置于旋转圆盘上的第一演示模块和第二演示模块，其中第一演示模块和第二演示模块均包括：指示灯、摇摆件及导通杆，电源、指示灯、摇摆件以及导通杆形成电回路，旋转圆盘的一直径依次穿过摇摆件以及导通杆位于旋转圆盘上的投影，旋转圆盘旋转时，摇摆件相对于旋转圆盘朝向导通杆摆动。本实用新型通过电机驱动旋转圆盘旋转，使得摇摆件相对于旋转圆盘朝向导通杆摆动，直至转速满足条件时，摇摆件导通杆发生接触，进而对应的电回路导通从而点亮指示灯，将离心现象通过发光模块发光来呈现，使离心现象的演示更加生动，加深学生对离心现象的理解及印象。

Description

一种离心现象演示教具

技术领域

本实用新型涉及教具技术领域，具体涉及一种离心现象演示教具。

背景技术

做圆周运动的物体，在所受向心力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，产生的逐渐远离圆心移动的物理现象称为离心现象。向心力的计算公式为，式中m为物体的质量， 为物体的转速，r为物体圆周运动的半径，根据公式可知，转速越大圆周运动所需的向心力就越大，圆周运动的物体在所受到的向心力不变的情况下增大转速就会发生离心现象。

课堂教学中，需要一种教具来演示离心现象，以加深学生对离心现象的理解及印象。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种可生动演示的离心现象演示教具。

本实用新型公开的一种离心现象演示教具，包括：旋转圆盘、与旋转圆盘的圆心垂直连接的旋转轴、驱动旋转轴旋转的驱动电机、设置于旋转圆盘上的电源以及设置于旋转圆盘上的第一演示模块和第二演示模块，其中第一演示模块和第二演示模块均包括：设置于旋转圆盘顶部的指示灯、设置于旋转圆盘底部的摇摆件及固定于旋转圆盘下方的导通杆，电源、指示灯、摇摆件以及导通杆形成电回路，旋转圆盘的一直径依次穿过摇摆件以及导通杆位于旋转圆盘上的投影，旋转圆盘旋转时，摇摆件相对于旋转圆盘朝向导通杆摆动，导通杆位于摇摆件的摆动范围上。

根据本实用新型的一实施方式，第一演示模块的摇摆件沿旋转圆盘的直径方向到导通杆的最短距离小于第二演示模块的摇摆件沿旋转圆盘的直径方向到导通杆的最短距离。

根据本实用新型的一实施方式，第一演示模块和第二演示模块的摇摆件分别位于旋转圆盘的圆心两侧。

根据本实用新型的一实施方式，第一演示模块和第二演示模块的摇摆件分别位于同一直线上。

根据本实用新型的一实施方式，旋转圆盘的一直径依次穿过摇摆件以及导通杆位于旋转圆盘上的投影的中点。

根据本实用新型的一实施方式，摇摆件包括：固定于旋转圆盘底部的导电线以及固定于导电线底端的坠重物。

根据本实用新型的一实施方式，坠重物采用砝码。

本实用新型的离心现象演示教具通过电机驱动旋转圆盘旋转，从而使第一演示模块和第二演示模块的摇摆件产生离心偏离，从而使得摇摆件相对于旋转圆盘朝向导通杆摆动，直至转速满足条件时，摇摆件导通杆发生接触，进而对应的电回路导通从而点亮指示灯，将离心现象通过发光模块发光来呈现，使离心现象的演示更加生动，并且设置摇摆件与导通杆间距不同的第一演示模块和第二演示模块，形成试验对比，可进一步加深学生对离心现象的理解及印象。

附图说明

图1为本实用新型中离心现象演示教具的结构示意图。

图2为本实用新型中旋转圆盘的仰视图。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及附图对本实用新型离心现象演示教具作进一步详细描述。

请参考图1至2所示，分别为本实用新型中离心现象演示教具的结构示意图以及旋转圆盘的仰视图。

本实用新型提供一种离心现象演示教具，其主要用于演示离心现象。离心现象演示教具包括旋转圆盘10、旋转轴20、驱动电机30、设置于旋转圆盘10上的电源40以及设置于旋转圆盘10上的第一演示模块50A和第二演示模块50B。旋转轴20与旋转圆盘10的圆心垂直连接，其底部与驱动电机30的输出端连接。驱动电机30主要用于驱动旋转轴20旋转，从而带动旋转圆盘10旋转，使得第一演示模块50A和第二演示模块50B获得离心力。其中第一演示模块50A和第二演示模块50B通过控制不同参数，从而形成试验的对比效果，使得演示更加生动并便于理解。

第一演示模块50A和第二演示模块50B均包括设置于旋转圆盘10顶部的指示灯501、设置于旋转圆盘10底部的摇摆件502及固定于旋转圆盘10下方的导通杆503。其中电源40、指示灯501、摇摆件502以及导通杆503形成电回路，具体的，第一演示模块50A对应第一电回路，第二演示模块50B对应第二电回路，两个电回路并联，从而互不影响。并且，旋转圆盘10的其中一直径依次穿过摇摆件502以及导通杆503位于旋转圆盘10上的投影。

当旋转圆盘10在驱动电机30的驱动作用下旋转时，摇摆件502获取离心力，摇摆件502在其对应旋转圆盘10的直径方向上相对于旋转圆盘10朝向导通杆503摆动，而导通杆503位于摇摆件501的摆动范围上，当摇摆件502摆动距离达到预设值时，摇摆件502与导通杆503接触，此时对应的电回路导通，使得对应的指示灯501通电发光。

在本申请中，驱动电机30可通过电位器进行功率控制，通过调节电位器的阻值，从而实现驱动电机30的转速调节，进而实现控制第一演示模块50A和第二演示模块50B的摇摆件502获得的离心力逐渐增大。

在一实施例中，第一演示模块50A的摇摆件502沿旋转圆盘10的直径方向到导通杆503的最短距离小于第二演示模块50B的摇摆件502沿旋转圆盘10的直径方向到导通杆503的最短距离，如此一来，实现控制第一演示模块50A和第二演示模块50B的形成不同参数，从而实现对比。具体的，通过上述设置，当指示灯501通电发亮时，第一演示模块50A的摇摆件502距离小于第二演示模块50B的摇摆件502距离，换句话说，当驱动电机30的转速不断增大时，第一演示模块50A和第二演示模块50B的摇摆件502获得的离心力不断增大，其中第一演示模块50A的摇摆件502先与导通杆503接触，第二演示模块50B的摇摆件502再与导通杆503接触，从而利用第一演示模块50A和第二演示模块50B形成对比，更加便于学生理解离心现象中转速与离心力之间关系，加深学生对离心现象的理解。

在一实施例中，第一演示模块50A和第二演示模块50B的摇摆件502分别位于旋转圆盘10的圆心两侧，如此一来，使得第一演示模块50A和第二演示模块50B的摇摆件502的摇摆路径互不干涉，从而保证本实用新型的离心现象演示教具的工作稳定性。在另一实施例中，第一演示模块50A和第二演示模块50B的摇摆件502分别位于同一直线上，此时，第一演示模块50A和第二演示模块50B的摇摆件502摇摆的方向相反，进一步提高离心现象演示教具的工作稳定性。

在一实施例中，旋转圆盘10的一直径依次穿过摇摆件502以及导通杆503位于旋转圆盘10上的投影的中点，如此一来，提高摇摆件502接触导通杆503的有效性，从而进一步提高离心现象演示教具的工作稳定性。

在又一实施例中，摇摆件502包括固定于旋转圆盘10底部的导电线5021以及固定于导电线5021底端的坠重物5022，导电线5021可采用铜线，坠重物5022采用砝码，使得摇摆件502设计更加简单并容易实现，降低设计成本，利用坠重物5022的重力使旋转圆盘10在不旋转时，导电线5021伸展并与旋转圆盘10垂直，当旋转圆盘10旋转时，利用坠重物5022的重量远远大于导电线5021，使得坠重物5022在获取离心力时使得导电线5021伸展同时进行摆动，利用导电线5021与导通杆503接触从而形成电回路，实现摇摆件502通过摆动与导通杆503接触，设计简单，演示效果生动明显。

综上所述，本实用新型的离心现象演示教具通过电机驱动旋转圆盘旋转，从而使第一演示模块和第二演示模块的摇摆件产生离心偏离，从而使得摇摆件相对于旋转圆盘朝向导通杆摆动，直至转速满足条件时，摇摆件导通杆发生接触，进而对应的电回路导通从而点亮指示灯，将离心现象通过发光模块发光来呈现，使离心现象的演示更加生动，并且设置摇摆件与导通杆间距不同的第一演示模块和第二演示模块，形成试验对比，可进一步加深学生对离心现象的理解及印象。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语诸如 “上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上， 除非另有明确具体的限定。

虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在本实用新型的精神和范围内。

Claims (7)

1.一种离心现象演示教具，其特征在于，包括：旋转圆盘、与所述旋转圆盘的圆心垂直连接的旋转轴、驱动所述旋转轴旋转的驱动电机、设置于所述旋转圆盘上的电源以及设置于所述旋转圆盘上的第一演示模块和第二演示模块，其中第一演示模块和第二演示模块均包括：设置于所述旋转圆盘顶部的指示灯、设置于所述旋转圆盘底部的摇摆件及固定于所述旋转圆盘下方的导通杆，所述电源、指示灯、摇摆件以及导通杆形成电回路，所述旋转圆盘的一直径依次穿过所述摇摆件以及导通杆位于所述旋转圆盘上的投影，所述旋转圆盘旋转时，所述摇摆件相对于旋转圆盘朝向导通杆摆动，所述导通杆位于所述摇摆件的摆动范围上。

2.根据权利要求1所述的离心现象演示教具，其特征在于，所述第一演示模块的摇摆件沿所述旋转圆盘的直径方向到导通杆的最短距离小于所述第二演示模块的摇摆件沿所述旋转圆盘的直径方向到导通杆的最短距离。

3.根据权利要求2所述的离心现象演示教具，其特征在于，所述第一演示模块和第二演示模块的摇摆件分别位于所述旋转圆盘的圆心两侧。

4.根据权利要求3所述的离心现象演示教具，其特征在于，所述第一演示模块和第二演示模块的摇摆件分别位于同一直线上。

5.根据权利要求2所述的离心现象演示教具，其特征在于，所述旋转圆盘的一直径依次穿过所述摇摆件以及导通杆位于所述旋转圆盘上的投影的中点。

6.根据权利要求1至5任一所述的离心现象演示教具，其特征在于，所述摇摆件包括：固定于所述旋转圆盘底部的导电线以及固定于所述导电线底端的坠重物。

7.根据权利要求6所述的离心现象演示教具，其特征在于，所述坠重物采用砝码。

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