CN215770199U - 一种高中物理杠杆实验演示装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种高中物理杠杆实验演示装置，包括底板、演示机构和调节机构，所述底板两侧设置有侧板，所述侧板顶部卡合有砝码盒；所述演示机构包括内杆、第一套杆和安装块，所述内杆通过转动轴安装在固定块一侧，所述内杆与固定块之间转动连接，所述水准泡两端均套接有第一套杆，所述第一套杆与内杆之间滑动连接，所述第一套杆底部安装有安装块，所述安装块的厚度大于第一套杆；所述调节机构包括电动推杆、转动块和电机，所述转动块套接在支撑块内部与支撑块之间转动连接，两个所述转动块之间安装有电机，所述电机固接在底板顶部，所述底板的输出轴上套接有主动轮。水准泡可校准杠杆平衡位置；限位销、电动推杆可调节杠杆的长度、高度。

Description

一种高中物理杠杆实验演示装置

技术领域

本申请涉及一种演示结构，具体是一种高中物理杠杆实验演示装置。

背景技术

杠杆是一种简单机械。在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。在生活中根据需要，杠杆可以是任意形状。跷跷板、剪刀、扳子、撬棒、钓鱼竿等，都是杠杆。滑轮是一种变形的杠杆，定滑轮的实质是等臂杠杆，动滑轮的实质是阻力臂是动力臂一半的省力杠杆。

在进行杠杆实验时，缺乏校准结构，不便判断杠杆的平衡位置，实验可能会存在误差，杠杆的长度和高度不便调节，不利于杠杆实验的演示，且演示结构不便调节角度，不利于观察记录，一般的实验演示装置只能单一演示，不能在老师演示时学生进行操作，影响演示质量。因此，针对上述问题提出一种高中物理杠杆实验演示装置。

发明内容

一种高中物理杠杆实验演示装置，包括底板、演示机构和调节机构，所述底板两侧设置有侧板，所述侧板顶部卡合有砝码盒；

所述演示机构包括内杆、第一套杆和安装块，所述内杆通过转动轴安装在固定块一侧，所述内杆与固定块之间转动连接，所述水准泡两端均套接有第一套杆，所述第一套杆与内杆之间滑动连接，所述第一套杆底部安装有安装块，所述安装块的厚度大于第一套杆；

所述调节机构包括电动推杆、转动块和电机，所述转动块套接在支撑块内部与支撑块之间转动连接，两个所述转动块之间安装有电机，所述电机固接在底板顶部，所述底板的输出轴上套接有主动轮。

进一步地，所述固定块底部通过连轴器固接在电动推杆顶部，所述电动推杆底部嵌合在转动块内，所述转动块的直径小于支撑块，所述支撑块固接在底板顶部两侧，且所述支撑块的尺寸大于电机。

进一步地，两个所述转动块底部均固接有连接杆，两个所述连接杆底端依次贯穿支撑块和底板顶部侧壁后分别套接有第一从动轮和第二从动轮，所述第一从动轮与第二从动轮均与主动轮啮合连接，所述主动轮的厚度小于第一从动轮和第二从动轮。

进一步地，所述主动轮底部套接有第二套杆，所述主动轮与第二套杆之间转动连接，所述第二套杆固接在底板内腔底部，所述主动轮的直径大于第一从动轮和第二从动轮。

进一步地，所述水准泡与固定块之间转动连接，所述水准泡和内杆上开设有通孔，所述通孔内贯穿有限位销，所述限位销末端套接在限位块内与限位块之间采用螺纹连接，所述限位块固接在内杆内壁上。

进一步地，所述第一套杆靠近固定块的一侧开设有凹槽，所述凹槽卡合在限位块上，所述凹槽与限位块之间滑动连接，所述限位块的宽度小于卡块，所述卡块卡合在第一套杆末端。

进一步地，所述第一套杆远离固定块的一端嵌合有水准泡，所述第一套杆上开设有若干限位槽，所述限位槽与固定带之间卡合连接，所述固定带底部固接在安装块上，所述安装块内腔底部固接有弧形块，所述弧形块与安装块之间围成弧形卡槽。

进一步地，所述砝码盒共四个，两个所述砝码盒为一组卡合在侧板上，所述砝码盒的宽度小于侧板，所述砝码盒顶部套接有防尘盖。

进一步地，所述砝码盒一侧固接有两个导向条，所述导向条位于侧板上方，且两个所述导向条之间卡合有记录板，所述记录板与砝码盒侧壁之间滑动连接。

进一步地，所述侧板固接在底板两侧，所述侧板的尺寸与底板相同，所述底板内部的第一从动轮和第二从动轮均与底板的内腔转动连接。

本申请的有益效果是：本申请提供了一种可调节高度和长度并带有旋转功能的高中物理杠杆实验演示装置。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，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它的附图。

图1为本申请一种实施例的立体结构示意图；

图2为本申请一种实施例的整体结构示意图；

图3为本申请一种实施例的连接杆结构示意图；

图4为本申请一种实施例的第一从动轮结构安装示意图；

图5为本申请一种实施例的限位块结构示意图；

图6为本申请一种实施例的导向条结构示意图。

图中：1、固定块，2、内杆，3、第一套杆，4、水准泡，5、安装块，501、弧形块，6、转动轴，7、电动推杆，8、砝码盒，801、记录板，802、导向条，9、侧板，10、底板，11、第二套杆，12、主动轮，13、支撑块，14、转动块，15、电机，16、卡块，17、连接杆，18、第一从动轮，19、限位销，20、限位块，21、第二从动轮，22、连轴器，23、固定带，24、限位槽。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参阅图1-6所示，一种高中物理杠杆实验演示装置，包括底板 10、演示机构和调节机构，所述底板10两侧设置有侧板9，所述侧板9顶部卡合有砝码盒8；

所述演示机构包括内杆2、第一套杆3和安装块5，所述内杆2 通过转动轴6安装在固定块1一侧，所述内杆2与固定块1之间转动连接，所述水准泡4两端均套接有第一套杆3，所述第一套杆3与内杆2之间滑动连接，所述第一套杆3底部安装有安装块5，所述安装块5的厚度大于第一套杆3；

所述调节机构包括电动推杆7、转动块14和电机15，所述转动块14套接在支撑块13内部与支撑块13之间转动连接，两个所述转动块14之间安装有电机15，所述电机15固接在底板10顶部，所述底板10的输出轴上套接有主动轮12。

所述固定块1底部通过连轴器22固接在电动推杆7顶部，所述电动推杆7底部嵌合在转动块14内，所述转动块14的直径小于支撑块13，所述支撑块13固接在底板10顶部两侧，且所述支撑块13的尺寸大于电机15，便于转动块14的安装和使用；两个所述转动块14 底部均固接有连接杆17，两个所述连接杆17底端依次贯穿支撑块13 和底板10顶部侧壁后分别套接有第一从动轮18和第二从动轮21，所述第一从动轮18与第二从动轮21均与主动轮12啮合连接，所述主动轮12的厚度小于第一从动轮18和第二从动轮21，便于主动轮 12带动第一从动轮18和第二从动轮21转动；所述主动轮12底部套接有第二套杆11，所述主动轮12与第二套杆11之间转动连接，所述第二套杆11固接在底板10内腔底部，所述主动轮12的直径大于第一从动轮18和第二从动轮21，便于第二套杆11对主动轮12底部支撑保护；所述水准泡4与固定块1之间转动连接，所述水准泡4和内杆2上开设有通孔，所述通孔内贯穿有限位销19，所述限位销19 末端套接在限位块20内与限位块20之间采用螺纹连接，所述限位块 20固接在内杆2内壁上，便于限位销19的和限位块20固定第一套杆3的位置；所述第一套杆3靠近固定块1的一侧开设有凹槽，所述凹槽卡合在限位块20上，所述凹槽与限位块20之间滑动连接，所述限位块20的宽度小于卡块16，所述卡块16卡合在第一套杆3末端，便于卡块16对第一套杆3末端保护；所述第一套杆3远离固定块1 的一端嵌合有水准泡4，所述第一套杆3上开设有若干限位槽24，所述限位槽24与固定带23之间卡合连接，所述固定带23底部固接在安装块5上，所述安装块5内腔底部固接有弧形块501，所述弧形块 501与安装块5之间围成弧形卡槽，便于砝码在安装块5底部的安装；所述砝码盒8共四个，两个所述砝码盒8为一组卡合在侧板9上，所述砝码盒8的宽度小于侧板9，所述砝码盒8顶部套接有防尘盖，便于砝码的收纳；所述砝码盒8一侧固接有两个导向条802，所述导向条802位于侧板9上方，且两个所述导向条802之间卡合有记录板 801，所述记录板801与砝码盒8侧壁之间滑动连接，便于记录板801 的使用；所述侧板9固接在底板10两侧，所述侧板9的尺寸与底板 10相同，所述底板10内部的第一从动轮18和第二从动轮21均与底板10的内腔转动连接，便于侧板9对底板10两侧加固。

本申请在使用时，本申请中出现的电器元件在使用时均外接连通电源和控制开关，首先转动限位销19将限位销19与限位块20分离，移动第一套杆3调节杠杆的长度，利用固定带23卡合在限位槽24内，在安装块5与弧形块501围成的弧形卡槽内挂上不同的砝码，依次调节内杆2两侧第一套杆3的伸出长度，然后利用限位销19固定第一套杆3的位置，观察水准泡4内气泡的位置观察杠杆的平衡状况，若水准泡4内的气泡偏移，则杠杆两侧不平衡，内杆2通过转动轴6与固定块1转动，使杠杆倾斜，通过调节砝码的数量或者改变第一套杆 3和长度使杠杆恢复平衡，从导向条802内取出记录板801，对砝码数和第一套杆3的长度进行记录，对杠杆实验进行多次演示，逐次改变砝码数和第一套杆3的长度，利用控制变量法得出多组数据实现杠杆原理的验证，电机15可带动主动轮12转动，第一从动轮18和第二从动轮21分别与主动轮12两侧啮合，转动块14在支撑块13内部转动，调节杠杆的演示位置，便于不同位置的人员观看，电动推杆7 可调节杠杆的高度，便于悬挂较多的砝码，两个支撑块13的安装可提高演示效率，便于老师演示的同时，学生进行操作实验，加深理解和记忆。

本申请的有益之处在于：

1.侧板9利于砝码盒8和导向条802的安装和使用，底板10可对支撑块13支撑保护，便于进行实验演示，水准泡4可对杠杆的平衡位置校准，保证实验效果；

2.本申请结构合理，第一套杆3和限位销19可调节杠杆的长度，电动推杆7可调节杠杆的高度，固定带23和安装块5利于砝码的安装，固定块1和转动轴6可对杠杆支撑、连接，利于杠杆实验的演示和验证；

3.连接杆17和第二套杆11可保持转动块14的稳定转动，电机 15和主动轮12可实现两个转动块14的转动，提高演示效率，便于学生动手操作，砝码盒8和防尘盖利于砝码的收纳和保护。

涉及到电路和电子元器件和模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本实用新型保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高中物理杠杆实验演示装置，其特征在于：包括底板(10)、演示机构和调节机构，所述底板(10)两侧设置有侧板(9)，所述侧板(9)顶部卡合有砝码盒(8)；

所述演示机构包括内杆(2)、第一套杆(3)和安装块(5)，所述内杆(2)通过转动轴(6)安装在固定块(1)一侧，所述内杆(2)与固定块(1)之间转动连接，水准泡(4)两端均套接有第一套杆(3)，所述第一套杆(3)与内杆(2)之间滑动连接，所述第一套杆(3)底部安装有安装块(5)，所述安装块(5)的厚度大于第一套杆(3)；

所述调节机构包括电动推杆(7)、转动块(14)和电机(15)，所述转动块(14)套接在支撑块(13)内部与支撑块(13)之间转动连接，两个所述转动块(14)之间安装有电机(15)，所述电机(15)固接在底板(10)顶部，所述底板(10)的输出轴上套接有主动轮(12)。

2.根据权利要求1所述的一种高中物理杠杆实验演示装置，其特征在于：所述固定块(1)底部通过连轴器(22)固接在电动推杆(7)顶部，所述电动推杆(7)底部嵌合在转动块(14)内，所述转动块(14)的直径小于支撑块(13)，所述支撑块(13)固接在底板(10)顶部两侧，且所述支撑块(13)的尺寸大于电机(15)。

3.根据权利要求1所述的一种高中物理杠杆实验演示装置，其特征在于：两个所述转动块(14)底部均固接有连接杆(17)，两个所述连接杆(17)底端依次贯穿支撑块(13)和底板(10)顶部侧壁后分别套接有第一从动轮(18)和第二从动轮(21)，所述第一从动轮(18)与第二从动轮(21)均与主动轮(12)啮合连接，所述主动轮(12)的厚度小于第一从动轮(18)和第二从动轮(21)。

4.根据权利要求1所述的一种高中物理杠杆实验演示装置，其特征在于：所述主动轮(12)底部套接有第二套杆(11)，所述主动轮(12)与第二套杆(11)之间转动连接，所述第二套杆(11)固接在底板(10)内腔底部，所述主动轮(12)的直径大于第一从动轮(18)和第二从动轮(21)。

5.根据权利要求1所述的一种高中物理杠杆实验演示装置，其特征在于：所述水准泡(4)与固定块(1)之间转动连接，所述水准泡(4)和内杆(2)上开设有通孔，所述通孔内贯穿有限位销(19)，所述限位销(19)末端套接在限位块(20)内与限位块(20)之间采用螺纹连接，所述限位块(20)固接在内杆(2)内壁上。

6.根据权利要求1所述的一种高中物理杠杆实验演示装置，其特征在于：所述第一套杆(3)靠近固定块(1)的一侧开设有凹槽，所述凹槽卡合在限位块(20)上，所述凹槽与限位块(20)之间滑动连接，所述限位块(20)的宽度小于卡块(16)，所述卡块(16)卡合在第一套杆(3)末端。

7.根据权利要求1所述的一种高中物理杠杆实验演示装置，其特征在于：所述第一套杆(3)远离固定块(1)的一端嵌合有水准泡(4)，所述第一套杆(3)上开设有若干限位槽(24)，所述限位槽(24)与固定带(23)之间卡合连接，所述固定带(23)底部固接在安装块(5)上，所述安装块(5)内腔底部固接有弧形块(501)，所述弧形块(501)与安装块(5)之间围成弧形卡槽。

8.根据权利要求1所述的一种高中物理杠杆实验演示装置，其特征在于：所述砝码盒(8)共四个，两个所述砝码盒(8)为一组卡合在侧板(9)上，所述砝码盒(8)的宽度小于侧板(9)，所述砝码盒(8)顶部套接有防尘盖。

9.根据权利要求1所述的一种高中物理杠杆实验演示装置，其特征在于：所述砝码盒(8)一侧固接有两个导向条(802)，所述导向条(802)位于侧板(9)上方，且两个所述导向条(802)之间卡合有记录板(801)，所述记录板(801)与砝码盒(8)侧壁之间滑动连接。

10.根据权利要求1所述的一种高中物理杠杆实验演示装置，其特征在于：所述侧板(9)固接在底板(10)两侧，所述侧板(9)的尺寸与底板(10)相同，所述底板(10)内部的第一从动轮(18)和第二从动轮(21)均与底板(10)的内腔转动连接。

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