CN218601965U - 一种重力势能探究演示仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种重力势能探究演示仪，包括支架，所述支架的底部设置有底座，所述底座的两端贯穿设置有水平调节螺栓，所述支架的前表面设置有三个电磁铁，本实用新型提出的重力势能探究演示器，利用重力镖从高处下落时的重力势能转化为动能，砸中珍珠棉层后尖锥陷入珍珠棉中，在陷入过程中克服阻力做功，机械能消耗殆尽，而克服阻力做的功等于下落起始时的重力势能，陷入深度越大则做功越大，下落起始时的重力势能越大；本实用新型设计符合科学原理，结构组成、操作过程简单，使用方便，演示效果正确且明显，通过该重力势能探究演示仪器的使用，学生能清楚直观的理解和掌握重力势能与相关因素间的关系，也提高了师生的教与学的效率。
Description
技术领域
本实用新型属于教学仪器技术领域，具体涉及一种重力势能探究演示仪。
背景技术
传统教学中对于重力势能的实验探究演示，没有将重力势能的大小定性而直观地展示出来，从而也无法直观且直接展示重力势能与相关因素之间的关系。而当下学校实验室及市面上具有的“打桩式”的重力势能教学演示仪器，往往忽视“锤”与“桩”碰撞过程中的能量损失，而将“桩”在下陷时克服阻力做功大小等同于“锤”在下落起始时的重力势能，无法保证每个“锤”与“桩”碰撞时能量损耗大小和比例相同。
这样，存在一个严重的问题是使学生得不到真正正确的科学知识和科学精神的教育，势必会对学校科学教育教学效果造成影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种重力势能探究演示仪，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：一种重力势能探究演示仪，包括支架，所述支架的底部设置有底座，所述底座的两端贯穿设置有水平调节螺栓，为了方便调节水平，所述支架的前表面设置有三个电磁铁，且其中一个电磁铁固定安装在支架的前表面上端，另外两个电磁铁滑动安装在支架上，每个所述电磁铁上均吸附设置有一个重力镖，所述底座上设置有珍珠棉层，起到接住重力镖的作用，方便观察形变，且珍珠棉层位于三个电磁铁的下方，所述底座上靠近珍珠棉层的边缘位置设置有限制板。
优选的，所述重力镖包括尾翼、中空圆柱配重块和螺杆，所述中空圆柱配重块套设在螺杆上，且通过螺帽限位连接，所述螺杆的底端固定设置有尖锥，所述螺杆的上端对称设置有一对尾翼，为了保证良好的平衡和稳定性能，且螺杆的顶部与对应的电磁铁吸附连接，为了方便吸附在电磁铁上，方便后期电磁铁断电后，重力镖的自由落地运动。
优选的，所述支架的表面与两个滑动连接的电磁铁对应位置处设置有升降滑槽，且两个滑动连接的电磁铁延伸至升降滑槽内滑动连接，且电磁铁上设置有与支架贴合的锁紧螺栓。
优选的，所述限制板设置有磁铁结构，且限制板吸附在底座上，为了起到限位的作用，保证珍珠棉层放置稳定。
优选的，所述支架上安装与所述电磁铁电连接的电源插座和开关，为了方便控制电磁铁的连通和断开。
优选的，所述升降滑槽的截面呈T型结构，且电磁铁的后端形状与升降滑槽的端部形状相匹配，为了保证电磁铁的稳定滑动，不会出现脱落的情况。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提出的重力势能探究演示器，利用重力镖从高处下落时的重力势能转化为动能，砸中珍珠棉层后尖锥陷入珍珠棉中，在陷入过程中克服阻力做功，机械能消耗殆尽，而克服阻力做的功等于下落起始时的重力势能，陷入深度越大则做功越大，下落起始时的重力势能越大；本实用新型设计符合科学原理，结构组成、操作过程简单，使用方便，演示效果正确且明显，通过该重力势能探究演示仪器的使用，学生能清楚直观的理解和掌握重力势能与相关因素间的关系，也提高了师生的教与学的效率。
附图说明
图1为本实用新型的正视结构示意图；
图2为本实用新型的支架侧视结构示意图；
图3为本实用新型的重力镖结构示意图；
图中：1、支架；2、底座；3、限制板；4、珍珠棉层；5、水平调节螺栓；6、电磁铁；7、重力镖；8、升降滑槽；9、尾翼；10、中空圆柱配重块；11、螺杆；12、尖锥。
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。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1至图3，本实用新型提供一种技术方案：一种重力势能探究演示仪，包括支架1，支架1的底部设置有底座2，底座2的两端贯穿设置有水平调节螺栓5，支架1的前表面设置有三个电磁铁6，用于吸附重力镖7，且其中一个电磁铁6固定安装在支架1的前表面上端，另外两个电磁铁6滑动安装在支架1上，以调整电磁铁6的相对高度，每个电磁铁6上均吸附设置有一个重力镖7，底座2上设置有珍珠棉层4，且珍珠棉层4位于三个电磁铁6的下方，底座2上靠近珍珠棉层4的边缘位置设置有限制板3，起到限位的功能，保证珍珠棉层4不会移动。
本实施例中，优选的，重力镖7包括尾翼9、中空圆柱配重块10和螺杆11，中空圆柱配重块10套设在螺杆11上，且通过螺帽限位连接，中空圆柱配重块10可拆卸与添加以改变重力镖7的质量，螺杆11的底端固定设置有尖锥12，用于重力镖7自由下落运动后使其扎入所述珍珠棉内，螺杆11的上端对称设置有一对尾翼9，对称的尾翼9以保证重力镖7自由下落运动中保持竖直平动而不出现翻滚，且螺杆11的顶部与对应的电磁铁6吸附连接。
本实施例中，优选的，支架1的表面与两个滑动连接的电磁铁6对应位置处设置有升降滑槽8，且两个滑动连接的电磁铁6延伸至升降滑槽8内滑动连接，为了保证稳定的滑动，且电磁铁6上设置有与支架1贴合的锁紧螺栓，为了保证调节高度后能够保持在该高度位置。
本实施例中，优选的，限制板3设置有磁铁结构，且限制板3吸附在底座2上，为了对珍珠棉层4起到限位的作用。
本实施例中，优选的，支架1上安装与电磁铁6电连接的电源插座和开关，为了方便操作。
本实施例中，优选的，升降滑槽8的截面呈T型结构，且电磁铁6的后端形状与升降滑槽8的端部形状相匹配，起到防脱的作用。
本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型在使用时，先将电磁铁6与重力镖7相互吸附在一起，并且调节至合适的高度，启动开关，使得电磁铁6停止工作，利用重力镖重力镖7从高处下落时的重力势能转化为动能，砸中珍珠棉层4后尖锥12陷入珍珠棉中，在陷入过程中克服阻力做功，机械能消耗殆尽，而克服阻力做的功等于下落起始时的重力势能，陷入深度越大则做功越大，下落起始时的重力势能越大；这当中没有其它的转化过程，过程简单明了直观，科学合理；可使学生轻松快速掌握重力势能与相关因素的关系，且能培养学生正确科学的实验方法和科学精神。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种重力势能探究演示仪，包括支架(1)，其特征在于：所述支架(1)的底部设置有底座(2)，所述底座(2)的两端贯穿设置有水平调节螺栓(5)，所述支架(1)的前表面设置有三个电磁铁(6)，且其中一个电磁铁(6)固定安装在支架(1)的前表面上端，另外两个电磁铁(6)滑动安装在支架(1)上，每个所述电磁铁(6)上均吸附设置有一个重力镖(7)，所述底座(2)上设置有珍珠棉层(4)，且珍珠棉层(4)位于三个电磁铁(6)的下方，所述底座(2)上靠近珍珠棉层(4)的边缘位置设置有限制板(3)。
2.根据权利要求1所述的一种重力势能探究演示仪，其特征在于：所述重力镖(7)包括尾翼(9)、中空圆柱配重块(10)和螺杆(11)，所述中空圆柱配重块(10)套设在螺杆(11)上，且通过螺帽限位连接，所述螺杆(11)的底端固定设置有尖锥(12)，所述螺杆(11)的上端对称设置有一对尾翼(9)，且螺杆(11)的顶部与对应的电磁铁(6)吸附连接。
3.根据权利要求1所述的一种重力势能探究演示仪，其特征在于：所述支架(1)的表面与两个滑动连接的电磁铁(6)对应位置处设置有升降滑槽(8)，且两个滑动连接的电磁铁(6)延伸至升降滑槽(8)内滑动连接，且电磁铁(6)上设置有与支架(1)贴合的锁紧螺栓。
4.根据权利要求1所述的一种重力势能探究演示仪，其特征在于：所述限制板(3)设置有磁铁结构，且限制板(3)吸附在底座(2)上。
5.根据权利要求1所述的一种重力势能探究演示仪，其特征在于：所述支架(1)上安装与所述电磁铁(6)电连接的电源插座和开关。
6.根据权利要求3所述的一种重力势能探究演示仪，其特征在于：所述升降滑槽(8)的截面呈T型结构，且电磁铁(6)的后端形状与升降滑槽(8)的端部形状相匹配。
Priority Applications (1)
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2022
- 2022-08-09 CN CN202222080477.8U patent/CN218601965U/zh active Active
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