[發明專利]圓周運動綜合實驗平臺

有效

• 申請號: 201410242351.3
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN103971566A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 李懷強;張新宇;李克
• 申請（專利權）人: 濟南市長清中學
• 主分類號: G09B23/08
• 分類號: G09B23/08
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 侯德玉

技術領域

本發明屬于教育或演示用具；特別是用于演示物理學中圓周運動的實驗裝置。

背景技術

圓周運動是重要的物理運動，在生產生活中廣泛的接觸應用，但是目前，有關圓周運動的實驗演示器材，功能簡單、單一，基本上是停留在定性層面上。對一些典型、奇特的力的現象無法在課堂上展示給學生(比如側面附著現象，即側面彈力提供向心力)只能讓學生聯系生活實際，進行空間想象。CN203480737U公開了一種探究向心力演示儀，其結構是將減速電機固定在軸承內圈中，鐵棍與軸承的內圈固定連接，聯軸器通過扁鐵與軸承的外圈固定連接，軸承的外圈與斜梁固定連接，所述斜梁相對于軸承對稱放置，斜梁的上方固定有鐵槽，鐵槽的一端固定有微型電子稱，所述微型電子稱豎直放置，微型電子稱的下方位置對應放置有便攜式測速儀。僅能演示向心力的大小，CN203134213U公開了一種向心力實驗裝置，包括底座、托盤、測力計、旋轉輪、旋轉桿以及變速電機，所述底座為矩形框架結構，在一側頂部水平安裝托盤，另一側安裝測力計，在底座中段內側安裝變速電機；所述托盤為圓盤形結構，圓心下方安裝旋轉輪，旋轉輪的上部穿過托盤圓心置于頂面上，在旋轉輪上部橫穿安裝旋轉桿，在旋轉桿一端插套安裝離心球；旋轉輪與變速電機通過皮帶傳導裝置連接；在旋轉輪的縱向軸心處開設孔洞，穿過孔洞引入一根牽引線；所述牽引線的一端與離心球連接，另一端與測力計連接。也僅僅能顯示向心力與轉速的關系，CN202013680U公開了一種多功能向心力測量轉臺，雖然與現有技術相比，采用變頻電源驅動同步電動機的方式來實現勻速轉動，調速和計速一步到位，無需電磁或光電測速裝置；利用手持電子秤代替彈簧秤或拉力傳感器，從而免去了DIS實驗系統；用轉盤代替橫梁，無需配重，使轉動更為穩定。但是無法演示平面圓周運動的實驗。

發明內容

為了克服現有的實驗設備功能單一，不適合中學教學使用的不足,本發明提供一種圓周運動綜合實驗平臺，該圓周運動綜合實驗平臺不僅可以定性演示各種圓周運動現象，而且能夠定量的測量向心力。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種圓周運動綜合實驗平臺，其特征是：包括箱式底座，安裝在箱式底座內的動力裝置，安裝在箱式底座臺面上的水平面內圓周運動演示裝置、向心力測試裝置，

所述的動力裝置包括電機和控制電機轉速的調速裝置以及電源開關，電機軸與主軸使用螺旋軸套連接安裝在箱式底座臺面上的軸承內，

所述的水平面內圓周運動演示裝置包括固定在主軸上的圓形透明水槽，該水槽底部固定著轉速周期盤，槽內放置著可活動的測試塊。

所述的向心力測試裝置包括固定在主軸上的上橫向滑軌、下橫向滑軌，圓柱形滑塊套在上、下橫向滑軌上，上、下橫向滑軌之間的主軸上固定著測力橫桿，測力橫桿與圓柱形滑塊之間裝有測力彈簧，橫向滑軌下方的箱式底座臺面上安裝有刻度尺和彈簧秤面板。

所述的主軸頂部設有凹槽，凹槽內裝有連接著線繩的擺球。

所述的水平面內圓周運動演示裝置還包括側面附著現象演示裝置，該裝置由固定在主軸上的固定架和可在固定架內上下運動的L型金屬托架組成，L型金屬托架的水平部分前端為U型。

所述的向心力測試裝置還包括圓柱形滑塊運動軌跡記錄裝置，該記錄裝置由固定在主軸上的柱塞泵和連接柱塞泵與圓柱形滑塊底部尖端的透明細軟管組成，軟管末端裝有注射針頭。

所述的調速裝置為電感調速裝置、電子調速裝置或變頻調速裝置。

所述的上橫向滑軌在裝有圓柱形滑塊的相反方向上固定著配重物。

所述的圓柱形滑塊由滑塊芯和罩在滑塊芯外表的滑塊套組成，滑塊套可以單獨取下。