CN2165493Y - 钟型三力关系演示仪 - Google Patents
钟型三力关系演示仪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN2165493Y CN2165493Y CN 92242255 CN92242255U CN2165493Y CN 2165493 Y CN2165493 Y CN 2165493Y CN 92242255 CN92242255 CN 92242255 CN 92242255 U CN92242255 U CN 92242255U CN 2165493 Y CN2165493 Y CN 2165493Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel ball
- force relationship
- gravity
- bell
- conduit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
Abstract
本实用新型是一种钟型的三力关系演示仪,是由
塑料钟壳[1]透明导管[3]小钢球[4]半锥形铜片[7]截锥
形胶垫[6]调节丝堵[5],通过导线[10]与电池筒[11]和
小电珠[12]连接等构成。当钟体转动时,导管内的钢
球随离心力(F)大于、等于或小于其重力(G)的情况
下,使电路通断及电阻的改变、小电珠显示强光、弱光
或无光,可判断出F、G、N(压力或回弹力)三力之间
变化规律。同时可测出
(临界速度),提高
教学的兴趣和效果。
Description
本实用新型是一种物理实验仪器,特别是涉及力学实验中三力关系演仪器。
现有的物理教学中对园周运动中的向心力、离心力及其二者关系的实验,有离心转台、向心力演示器及离心轨道等,可显示物体在园周运动中产生离心力、向心力的方法及用仪器测定出离心力(向心力)大小。这些仪器都结构复杂、造价高昂。尽管如此,对在转动中物体所产生的离心力(F)重力(G)及压力或反弹力(N)三者之间的相互关系,即F=G+N(向心力)无法显示出来,更测不到F=G(N=0)时的临界速度V0,故实验不够完善和精确。
本实用新型的目的是:为了弥补上述实验的不足而设计一种结构紧凑、制作容易、造价低廉、使用方便的实验仪器。本仪器可通过灯光的变化显示出三力相互变化的关系,并能测出临界速度V0(换算为n。),还可验证理论公式,使课堂教学直观化,提高教学兴趣和效果。
本实用新型的目的是这样实现的:通过钟体旋转,产生离心力,使导管内的钢球甩出,压在铜片上,接通电路,因钢球本身既是运动体又是导体,随离心力大小而改变其接触面积,从而使接触电阻随之改变,也改变电流大小和电路通断,由电珠闪出的光度来判断三力变化关系。
仪器的工作原理是:当支架上的钟体用手拉转时,由于初速高,离心力大,钢球在导管内运动到端部压住导电片接通电路,又因导电片下层为橡胶垫,受压后产生凹变形,使钢球与导电片接触面积加大,钢球接触电阻减少,电流大,因仪器在转动时两边电池电路是采用并联接线,故双电珠发强光。此时,三力处于强平衡状态,F>G N>O(N为回弹力),F=G+N。
当钟体转速逐渐下降,离心力和压力也减小,钢球受橡胶垫回弹力(N)作用小,与导电片接触面积减小,钢球接触电阻加大,电流减少,电珠发弱光,转速继续下降至临界值V0(即钢球在导管内最高点,刚不下落),此时双电珠在瞬间闪一下光点随即消失,这瞬间速度即为V0(n。),说明此时三力处于临界平衡状态F=G N=0。
如转速再下降,离心力小于球重力时,(F<G),钢球在导管内只反复跳动几下,使钟体停转,两电珠同时熄灭再显微光。
如用光电转速表对转动过程进行跟踪,可测出钢球在转动半径为r的临界速度V0,再换成n。(临界转数)n。= (30·V0)/(n·r) (每分钟转速),可以用来验证力学中三公式即:F=G+N;V0=
;F= (G)/(g) · (v2)/(r) 互相关系。在课堂教学中动用这种关系能形象地演示人造卫星运行原理,提高教学兴趣。
通过测出V0(n。)再与用理论计算值相比较,可得到本仪器实用误差值不超过4%,因为钢球与铜片间有微摩擦存在,故误差均为负值,但可满足教学的需要。
除上述力学功能外,本仪器可利用其两个直流电路作电路的串联、并联、断路、短路实验,不用复杂仪表,由电珠闪光程度和明灭来判定,只要转换插销位置即可完成。
本实用新型三力关系演示仪的优点是:
(1)通过小电珠闪光,可演示离心力(F)、重力(G)、回弹力(N)三力相互变化关系,同时可以测出当N=0,离心力和重力平衡时的临界速度V0,换算为n。,可用来验证力学中的理论公式,弥补现有仪器的不足。
(2)本仪器结构紧凑、制作容易、造价低廉、性能可靠、使用方便,可广泛用在物理教学中,提高教学的兴趣和效果。
附图说明:
图1:为钟形三力关系演示仪的结构图。
图中:1塑料钟壳、2有机玻璃盘面、3透明塑料导管、4钢球、5调节丝堵、6截锥形胶垫、7半锥形铜片、8外导线、9插销座、10内导线、11电池筒、12小电珠、13轴承、14固定轴。
下面结合附图对本实用新型结构及运行情况作进一步描述,也作为一个实施例给出。
如图1所示,钟形三力关系演示仪,其结构是:由硬塑料制成的钟壳[1],钟体园周外端面按十字分中,加工两对不同尺寸的同心螺孔,分别安装透明导管[3]和两个电池筒[11],内装有5#高容量电池,导管内装有钢球[4]。导管两端装有调节丝堵[5],在导管内上下可移动距离为l,用来调节钢球中心到轴心的距离,即转动半径r的大小,(r大小决定产生离心力大小),丝堵内锥面与截锥形橡胶垫[6]相粘合,起缓冲作用,橡胶垫又与二个半锥形铜片[7]相粘接,中间留有空隙,左右两半分别为N、S,与内导线[10]相接,内导线通过插销座[9]与外导线[8]相接联,与两个电池筒[11]并联接通,形成并联分压电路。钟体通过钟壳背面孔安装轴承[13]和固定轴[14]固定在外支架上。
运行情况:支架上的钟体用手拉转时,其初速度很大,约达n=300-350转/分,产生的离心力也大,导管内的钢球运动到端部压迫铜片,其接触面积也大,钢球接触电阻减小很多。电流为最大,使电珠发出强光,三力关系为F>G N>0处于强平衡状态,即F=G+N。随后钟体以均匀降速,其园周运动下降率为2转/秒,铜片受压也随之减小,当N=0(钢球在导管一端位于最高点,刚不下落时),此时F=G,电珠发弱光,在这一瞬间,用HT-466型光电转速表测出其临界转速V0(n0)(表误差±0.05%)。实际测出的误差值K=3%左右,可以满足数学需要。当离心力降到F<G时,钢球下落,在导管内反复跳几下,钟体停转两个电珠同时熄灭再显下微光。
Claims (4)
1、一种钟形三力关系演示仪,其特征是该演示仪由塑料钟壳[1]有机玻璃盘面[2]透明塑料导管[3]管内钢球[4]与调节丝堵[5]相连接,丝堵锥面上粘有截锥形整体胶垫[6],胶垫外层粘有两个半锥形铜片[7],铜片下部分别焊出两根外导线[8],通过插销座[9]内导线[10]与电池筒[11]相连接,电池筒一端有小电珠[12],钟壳背面有园孔装有轴承[13]固定轴[14]与外支架固定所组成。
2、根据权利要求1所述的三力关系演示器,其特征在于钟体园周外端面按十字分中,加工两对不同尺寸的同心螺孔,分别装有导管和电池筒。
3、根据权利要求1所述的三力关系演示器,其特征在于,调节丝堵在导管内上下可移动距离l调节小球中心到轴心距离(转动半径r的大小)。
4、根据权利要求1所述的三力关系演示器,其特征在于两个半锥形铜片[7]与两边电池筒[11]是采用并联接线、形成并联分压电路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 92242255 CN2165493Y (zh) | 1992-11-23 | 1992-11-23 | 钟型三力关系演示仪 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 92242255 CN2165493Y (zh) | 1992-11-23 | 1992-11-23 | 钟型三力关系演示仪 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN2165493Y true CN2165493Y (zh) | 1994-05-18 |
Family
ID=33782106
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 92242255 Expired - Fee Related CN2165493Y (zh) | 1992-11-23 | 1992-11-23 | 钟型三力关系演示仪 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN2165493Y (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109949658A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-06-28 | 重庆城市管理职业学院 | Vr辅助的飞行体验模拟装置 |
-
1992
- 1992-11-23 CN CN 92242255 patent/CN2165493Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109949658A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-06-28 | 重庆城市管理职业学院 | Vr辅助的飞行体验模拟装置 |
CN109949658B (zh) * | 2019-04-24 | 2021-03-30 | 重庆城市管理职业学院 | Vr辅助的飞行体验模拟装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN2165493Y (zh) | 钟型三力关系演示仪 | |
CN207650363U (zh) | 一种电池极耳检测装置 | |
CN112730873A (zh) | 一种电机转速检测器及其检测方法 | |
CN216247486U (zh) | 一种显示屏组件承压能力检测装置 | |
CN213139182U (zh) | 一种无人机用测试装置 | |
CN110910856B (zh) | 一种音乐用钢琴自动调音器 | |
CN202648934U (zh) | 水轮发电机组机械过速装置校验平台 | |
CN202549114U (zh) | 电动向心力定量分析演示仪 | |
CN210534352U (zh) | 一种基于卫星遥感图像的自然灾害风险监测装置 | |
CN213333253U (zh) | 一种布置风力传感器用夹紧结构 | |
CN113607988A (zh) | 方便将电线进行连接的电压测量设备及方法 | |
CN108777105A (zh) | 一种重力加速度的物理教学演示装置 | |
CN204699962U (zh) | 燃气计量表电子计数器传感组件筛选仪 | |
CN110454144B (zh) | 一种基于摩擦纳米发电机的曲柄滑块气泡速度测量传感器 | |
CN209621340U (zh) | 一种煤矿支护钢带修复装置 | |
CN203259551U (zh) | 高速晶粒检测设备的摆动式探针座 | |
CN111179689A (zh) | 一种声乐气息练习装置 | |
CN113566675A (zh) | 一种运输管道质量检测统计装置 | |
CN221685563U (zh) | 一种脚垫用测试装置 | |
CN118218279B (zh) | 一种电池包内阻测试装置 | |
CN208208723U (zh) | 功率器件封装设备 | |
CN201804477U (zh) | 显速离心轨道演示仪 | |
CN219225064U (zh) | 一种电能计量装置检测仪 | |
CN116754014B (zh) | 电气柜自动测试系统 | |
CN220912136U (zh) | 一种多轨道移动射击感应靶机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |