CN87203461U - 单摆振动图线演示装置 - Google Patents
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Abstract
一种单摆振动图线演示装置,它由底板、活动支架、摆锤悬架、增压器、卷轴、微电机、减速装置组成。适用于高中物理课教学,它把摆锤振动与正(余)弦曲线联系起来,描绘出等幅振动的正(余)弦曲线。这种装置取材容易、构造简单、成本低、使用方便、可折叠、便于携带、用投影仪投影可见度大、形成曲线过程清楚。该装置不但可以电动,而且可以手动。是一种理想的教学仪器。
Description
本实用新型涉及了一种物理教学仪器,是一种单摆振动图线演示装置。
振动图象是研究振动规律的主要工具,在机械振动、交流电和电磁振荡中都有广泛的应用。高中物理课本(乙种本)上册介绍的简谐振动图象是靠砂摆的摆动和移动底板描绘出图象。采用砂摆实验不易观察平面上的砂粒形成的图象;手拉底板不易做到匀速运动,因此画不出较理想的图线;不可能把砂摆描绘曲线过程看清楚,不能把摆的振动与正(余)弦曲线联系起来。
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、使用方便、成本低、投影效果好的单摆振动图线演示装置。
本实用新型是这样实现的:它由底板、活动支架、摆锤悬架、天平式刀口、天平式刀槽、摆锤、增压器、卷轴、微电机和减速装置组成。底板上有玻璃窗口,底板的一端有用螺丝连接的活动支架,活动支架上端的中心位置有用螺钉固定的托块,天平式刀槽粘在托块上;在天平式刀槽上有一个带天平式刀口的摆锤悬架,天平式刀口置于天平式刀槽上,摆锤悬架一侧有一斜孔,斜孔用一个细管与中空的摆锤连通,摆锤下端有一个毛细管,在底板的一侧安装增压器。增压器出口和摆锤悬架上的斜孔之间用细管连通,增压器采用电动操作时以直流电源为动力,通过微电机、减速装置、带有限位片的行程开关控制增压器。增压器也可直接采用手动操作;在底板的两端各有一个用固定架连接的主动卷轴和被动卷轴,卷轴下有一根压透明薄膜用的固定轴,卷轴上绕缠透明薄膜。当采用电动操作时,卷轴以直流电为动力,通过微电机、减速装置带动其旋转,用电位器调节卷轴转动速度。
下面结合附图作进一步说明:
图1是本实用新型一种具体结构的主视图。
图2是本实用新型一种具体结构的俯视图。
图3是图1沿A-A的剖视图。
图4是本实用新型的一种简易结构主视图。
图5是图1的电气原理图。
图6是图4的电气原理图。
参照图1~6详细说明本实用新型的具体结构和操作过程。参见图1~3,底板12上有玻璃窗口18供投影用,底板12的一端有用螺丝连接的活动支架3,活动支架3可以折叠。活动支架3上端的中心位置有用螺钉固定的粘有天平式刀槽17的托块1;在天平式刀槽17上有一个带天平式刀口21的摆锤悬架2,天平式刀口21置于天平式刀槽17上,摆锤悬架2一侧有一斜孔,斜孔用一个细管与中空的摆锤5连通摆锤内装彩笔水,摆锤5下端有一个毛细管,毛细管可以用注射器针头代替。摆锤5可以自由摆动。在底板12的一侧安装增压器7,增压器7可以用医用注射器代替,增压器7出口和摆锤悬架2上的斜孔之间用细管4连通。增压器7可以用电气操纵,在底板12上安装微电机和减速装置10,减速装置10的输出端通过丝杠、螺母9连接到增压器7的活塞上,用带有限位片的行程开关8控制增压器操作。在底板12的两端有一个用固定架连接的主动卷轴19和被动卷轴15,卷轴15、19下各有一根压透明薄膜的固定轴,卷轴15、19上绕缠透明薄膜,主动卷轴19以直流电为动力,通过微电机和减速装置14带动其旋转,用电位器13调节卷轴转动速度。减速器10采用惯性玩具汽车中的减速器。
把驱动增压器7的电源、微电机和减速装置10、螺母9、刀闸开关6去掉,用手动操作增压器7即构成了本实用新型的一种简易形式。
将开关K1向右接通,微电机D1正转,于是带动薄膜匀速运动;开关K1向左接通,微电机D1倒转,可以将薄膜退回。调节电位器W可以改变薄膜的运动速度,顺时针旋转,运动速度变快,反之则变慢。将开关K2向左接通,微电机D2正转,通过减速装置推动增压器、摆锤内的彩笔水由摆锤下端的毛细管流出,以便在薄膜上画出曲线。向右接通开关K2微电机D2反转,可将增压器7退回,防止彩笔水继续流出。增压器7是靠行程开关K3控制行程。
实验前把装置放在大型投影仪上面,用细丝穿通摆锤5下端的毛细管,以便彩笔水能够流畅无阻。将活动支架3直立,使之与底板12垂直,旋紧螺丝。把带密封垫的摆锤盖旋开,灌入彩笔水,旋紧摆锤盖。从轴上放下一段透明薄膜,以减小运动的阻力。使摆锤5沿垂直薄膜运动方向摆动,摆幅小于薄膜宽度,偏角小于5°。然后向左接通开关K2,摆锤5内空气压强增大,彩笔水流出,待薄膜上画出第一条墨线后,立即接通开关K1,使薄膜匀速运动,于是就在薄膜上画出正(余)弦曲线。
使用简易结构的图线演示装置,由于该结构不用微电机和减速装置10行程开关8、螺母9驱动增压器,只需用手推动增压器7使摆锤5压强增大,彩笔水从毛细管流出,绘制成正(余)弦曲线。
绘制的曲线通过投影仪将图象清晰地投影到屏幕上或黑板上,投影效果好。然后可以在黑板上画出平衡位置的直线。坐标轴等以讲解有关振动图线的知识。
本实用新型可以把摆锤的振动与正(余)弦曲线联系起来,可以描绘出等幅振动的正(余)弦曲线,并具有取材容易,构造简单、成本低、使用方便、可折叠、便于携带。用投影仪投影可见度大、形成曲线的过程清楚。塑料薄膜运动速度可以调节,增压器可电动或手动等优点。该装置非常适用于中学物理教学使用。
图中1为托块、2为摆锥悬架、3为活动支架、4为细管、5为摆锤、6为刀闸开关、7为增压器、8为行程开关、9为螺母、丝杠、10为微电机减速装置、11为刀闸开关、12为底板、13为电位器、14为微电机和减速装置、15为被动卷轴、16为卷轴支架、17为天平式刀槽、18为玻璃窗口、19为主动卷轴、20为卷轴支架、21为天平刀口、22为塑料薄膜。
Claims (2)
1、一种单摆动振图线演示装置,包括底板、支架、摆锤,其特征在于:底板12上有玻璃窗口18,底板12的一端有用螺丝固定的活动支架3,活动支架3上端的中心位置有一个粘有天平式刀槽17的托块1;在天平式刀槽17上放置一个带天平式刀口21的摆锤悬架2,摆锤悬架2上有一斜孔,斜孔用细管与中空的摆锤5连通,摆锤5下端有一个毛细管,在底板12一侧安装一个增压器7,其出口和摆锤悬架2上的斜孔之间用细管4连通,增压器7以直流电为动力通过微电机和减速装置10、丝杠、螺母9、行程开关8驱动。在底板12两端各有一个主动卷轴19和被动卷轴15,卷轴19、15上绕缠透明薄膜,主动卷轴19以直流电源为动力,通过微电机和减速装置14带动主动卷轴19旋转,卷轴19用电位器13调速。
2、根据权利要求1所述的单摆振动图线演示装置,其特征在于所述的增压器7可以手动。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 87203461 CN87203461U (zh) | 1987-07-16 | 1987-07-16 | 单摆振动图线演示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 87203461 CN87203461U (zh) | 1987-07-16 | 1987-07-16 | 单摆振动图线演示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN87203461U true CN87203461U (zh) | 1988-04-20 |
Family
ID=4819467
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 87203461 Withdrawn CN87203461U (zh) | 1987-07-16 | 1987-07-16 | 单摆振动图线演示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN87203461U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101365594B (zh) * | 2006-01-05 | 2010-06-09 | Ppg工业俄亥俄公司 | 布拉格衍射安全标记 |
-
1987
- 1987-07-16 CN CN 87203461 patent/CN87203461U/zh not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN101365594B (zh) * | 2006-01-05 | 2010-06-09 | Ppg工业俄亥俄公司 | 布拉格衍射安全标记 |
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GR01 | Patent grant | ||
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