CN2735474Y - 单摆简谐振动实验仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种单摆简谐振动实验仪，包括底座、变速箱、进纸装置和摆球装置，其特征在于进纸装置的进纸轴一端由进纸齿轮与电机的从动轮啮合，另一端装有轴承，进纸轴上布有与进纸轴承匹配的驱纸胶轮。摆球装置的支架竖杆下端固定底座，上端由固定器连接横杆，横杆由调节器、摆线连接摆球，电磁铁由导线与电源连接。本实用新型不仅提供了一种做单摆简谐振动实验的实验仪，而且设计合理，结构简单，操作方便，成本低廉。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种教学用实验仪，确切地说是一种单摆简谐振动实验仪。
背景技术
高中物理教学中，单摆简谐振动是一个重点和难点，单摆简谐振动实验对单摆简谐振动概念的建立起着决定性的作用。现行教材中的沙漏实验的做法是：用沙漏充当单摆的摆球，沙子漏在下面的硬纸板上，实验教师匀速抽动硬纸板，然后教师捧着由沙子漏成的正弦图线到学生坐位前巡回展示。长期的教学经验告诉我们，这个实验有三个很不足的地方：①沙漏不好操作②很难做到匀速抽动纸板，一旦不匀速则不再是正弦曲线，实验就失败了③漏在纸板上的准正弦曲线在巡回展示时容易因抖动变模糊，甚至正弦图线消失。由于以上几点原因，教师讲到这个实验时，由于担心当众失败，基本上多是口述实验，这样学生就失去了必需的感性认识，也对以后学习相关知识带来了很多困难。
本实用新型内容
本实用新型的目的是为克服上述实验中的缺点，给人们提供一种设计合理，结构简单，操作方便的高中物理教学中做单摆简谐振动实验的实验仪。
本实用新型包括底座、固定于底座上的变速箱、进纸装置和摆球装置，其特征在于：
a.所述的进纸装置包括进纸轴、进纸轴承和变速箱内的电机，进纸轴一端由进纸齿轮与电机的从动齿轮啮合，另一端装有一轴承，进纸轴上布有一对与固定于底座上的一对进纸轴承相匹配的驱纸胶轮；
b.所述的摆球装置包括支架、摆球和电磁铁，支架的竖杆下端固定于底座上，上端部由固定器连接横杆左端，横杆右端由调节器、摆线连接下部装有纪录笔的摆球，固定于底座上的电磁铁由导线与变速箱内的电源连接。
另外，底座上进纸轴承后部固定有“U”型导纸轨，底座上还固定有压纸卡。
所述的竖杆由上杆和下杆组成，上杆与下杆间由连接器连接，下杆上端插接于连接器下部，上杆下端部由螺纹旋拧于连接器上孔内。
所述的固定器包括外壳和紧固螺栓，外壳上开有两个互成90°度的通孔，竖杆、横杆分别穿过两通孔由紧固。
所述的调节器由壳体、内套、弹簧和压杆组成，内套置于壳体内，穿线孔自上而下穿过壳体和内套前端部，弹簧置于内套中，压杆由壳体右端插入内套，压杆前端部开有一与穿线孔匹配的锁定孔，横杆右端插接于壳体左端部。
变速箱上装有一压触式开关和电源指示LED，由导线与电机、电源连接。
使用时，将上杆拧下杆上端部的连接器上，再由固定器装好横杆，然后迫压横杆右端调节器压杆，使穿线孔与锁定孔在一直线上，穿入下端懈摆球的摆线后松开压杆，使摆线锁定。利用固定器调节横杆高度，使摆球达适当高度，再用调节器调节摆线长度，使摆球下部的记录笔的笔锋能在最大偏摆角时刚好接触记录纸。接通电源，电源指示LED亮后将记录纸由导纸轨送入驱动胶轮与进纸轴承中间，由压纸卡压紧。实验开始，按下压触式开关，使其呈迫压状时电机电路通，电磁铁电路断，摆球失去电磁引力而掉落，自动进行自由振动，避免圆锥摆现象产生，同时电机转动，带动进纸轴转动，记录纸由进纸轴上的驱纸胶轮和进纸轴承间走过时，摆球下的记录笔将在记录纸上绘出摆球做单摆简谐振动时的正弦图线，即完成单摆简谐振动实验。松开压触式开关，使其呈自由状态时，电磁铁电路通，吸紧摆球，电机电路断，即停止实验。
本实用新型效果
本实用新型不仅给教师在物理教学中提供了一种做单摆简谐振动实验的实验仪，而且该实验仪设计合理，结构简单，操作方便，成本低廉。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为固定器结构示意图。
图3为连接器结构示意图。
图4为调节器结构示意图。
图5为本实用新型使用状态图。
具体实施方式
实施例1：
参见图1～5，本实用新型包括底座1、固定于底座上的变速箱2、进纸装置3和摆球装置4，进纸装置包括进纸轴5、进纸轴承6和变速箱内的电机7，进纸轴一端由进纸齿轮与电机的从动轮啮合，另一端装有一轴承8，进纸轴上布有一对与固定于底座上的一对进纸轴承6相匹配的驱纸胶轮9。底座1上进纸轴5后部固定有“U”型导纸轨10，使走纸不偏移。底座上还固定有两只压纸卡11，可使折皱记录纸展平。摆球装置4包括支架12、摆球13和电磁铁14，支架12的竖杆15下端固定与底座上，上端部由固定器16连接横杆17左端，横杆左端由调节器18、摆线19连接下部装有记录笔20的摆球13，固定于底座1上的电磁铁14由导线与变速箱2内的电源21连接。竖杆15由上杆和下杆组成，上杆与下杆间由连接器22连接，下杆上端插接下部，上杆下端部由螺纹旋拧于连接器上孔23内。固定器16包括外壳24和紧固螺栓25，外壳上开有两个互成90°度的通孔，竖杆、横杆分别穿过两通孔由紧固螺栓紧固。横杆由固定器可调节高度。调节器18由壳体26、内套27、弹簧28和压杆29组成，内套置于壳体内，穿线孔30自上而下穿过壳体和内套端部，弹簧28置于内套27中，压杆29由壳体右端插入内套，压杆前端部开有一与穿线孔30匹配的锁定孔31，横杆右端插接于壳体左端部。变速箱2上装有一压触式开关32和电源指示LED33，由导线与电机、电源连接。
Claims (6)
1、一种单摆简谐振动实验仪，包括底座、固定于底座上的变速箱、进纸装置和摆球装置，其特征在于：
a.所述的进纸装置包括进纸轴、进纸轴承和变速箱内的电机，进纸轴一端由进纸齿轮与电机的从动齿轮啮合，另一端装有一轴承，进纸轴上布有一对与固定于底座上的一对进纸轴承相匹配的驱纸胶轮；
b.所述的摆球装置包括支架、摆球和电磁铁，支架的竖杆下端固定于底座上，上端部由固定器连接横杆左端，横杆右端由调节器、摆线连接下部装有纪录笔的摆球，固定于底座上的电磁铁由导线与变速箱内的电源连接。
2、根据权利要求1所述的单摆简谐振动实验仪，其特征在于：底座上进纸轴承后部固定有“U”型导纸轨，底座上还固定有压纸卡。
3、根据权利要求1所述的单摆简谐振动实验仪，其特征在于：所述的竖杆由上杆和下杆组成，上杆与下杆间由连接器连接，下杆上端插接于连接器下部，上杆下端部由螺纹旋拧于连接器上孔内。
4、根据权利要求1所述的单摆简谐振动实验仪，其特征在于：所述的固定器包括外壳和紧固螺栓，外壳上开有两个互成90°度的通孔，竖杆、横杆分别穿过两通孔由紧固螺栓紧固。
5、根据权利要求1所述的单摆简谐振动实验仪，其特征在于：所述的调节器由壳体、内套、弹簧和压杆组成，内套置于壳体内，穿线孔自上而下穿过壳体和内套前端部，弹簧置于内套中，压杆由壳体右端插入内套，压杆前端部开有一与穿线孔匹配的锁定孔，横杆右端插接于壳体左端部。
6、根据权利要求1所述的单摆简谐振动实验仪，其特征在于：变速箱上装有一压触式开关和电源指示LED，由导线与电机、电源连接。
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2004
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