[發明專利]科氏加速度演示儀

有效

• 申請號: 201510207951.0
• 申請日: 2015-04-28
• 公開（公告）號: CN104751707B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 劉一鳴;吳永超;羅嗣欞;馬洪建;韋浩祥;滕偉
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 畢強

技術領域

本發明涉及科氏加速度演示的技術領域，尤其是涉及科氏加速度演示儀。

背景技術

在點的合成運動中，當牽連運動為轉動時，牽連運動與相對運動相互影響，會出現一項附加的加速度，該附加的加速度即為科氏加速度；牽連運動指的是，動參考系相對于靜參考系的運動，或者是人站在地面上看動參考系運動；相對運動指的是，物體相對于另一物體的位置變化。

地球是轉動的非慣性參照系，地球本身的自轉即可認為是轉動的牽連運動，當地球上的物體相對地球發生相對運動時，此時就會出現科氏力，該科氏力作用在物體上，從而使該物體產生科氏加速度；科氏加速度的方向垂直于角速度矢量和相對速度矢量，科氏加速度的大小和相對速度矢量的大小成正比。

在自然現象中也是有科氏加速度存在的，例如：北半球江河的右岸被水沖刷，而在南半球則是左岸被沖刷，這種現象就是由于地球的自轉和河水的相對運動的相互作用而產生的；具體地，在北半球，河水的科氏加速度指向左岸，科氏慣性力作用于右岸，而南半球反之。

在現有技術中，學習者通常只能依賴教材和書本上的講解來學習科氏加速度，但是這些紙質材料對于科氏加速度的講解一般都過于公式化和文字化，不能將科氏加速度產生的原因、大小和方向等原理解釋清楚，這就使學習者很難深入透徹的理解科氏加速度；而且由于公式和文字對科氏加速度的描述太抽象，學習者只能通過想象理解科氏加速度，并不能直觀的觀察到科氏加速度的存在，這也增加了學習科氏加速度的難度，使學習者很難理解。

發明內容

本發明的目的在于提供科氏加速度演示儀，以解決現有技術中存在的紙質材料對于科氏加速度的講解不能將其產生的原因、大小和方向等原理解釋清楚，增加了學習科氏加速度的難度，使學習者很難深入透徹的理解科氏加速度的技術問題。

本發明提供的一種科氏加速度演示儀，包括：支撐機構、第一動力單元、第二動力單元、第一傳動機構和第二傳動機構；所述第一動力單元和所述第二動力單元能夠分別驅動所述第一傳動機構和所述第二傳動機構；所述支撐機構包括旋轉單元，所述旋轉單元包括用于連接待檢測物體的容納空間；所述第一傳動機構與所述旋轉單元連接，以驅動所述旋轉單元和所述待檢測物體做圓周運動；所述第二傳動機構設置在所述旋轉單元上，且與所述容納空間連接，以驅動所述待檢測物體在進行圓周運動的同時做直線運動。

進一步，所述旋轉單元包括：轉盤、第一旋轉板和第二旋轉板，所述轉盤與所述第一傳動機構固定連接，所述第一旋轉板和所述第二旋轉板均固定設置在所述轉盤上；所述第一旋轉板和所述第二旋轉板之間形成所述容納空間，且在所述容納空間內設有連接件，所述連接件的一端用于連接所述待檢測物體，另一端與所述第二傳動機構連接。

優化地，所述第一傳動機構包括：主動輪、從動輪和第一中心軸；所述第一動力單元與所述主動輪連接，所述主動輪與所述從動輪嚙合，且所述從動輪固定套設在所述第一中心軸上；所述第一中心軸與所述轉盤固定連接。

優化地，所述第二傳動機構包括：第一帶輪、第二帶輪、第二中心軸和履帶；所述第二動力單元與所述第二中心軸連接，所述第一帶輪固定套設在所述第二中心軸上，且所述第二中心軸與所述轉盤轉動連接；所述第二帶輪與所述第一旋轉板和所述第二旋轉板轉動連接；所述履帶套設在所述第一帶輪和第二帶輪上；所述連接件為卡板，所述卡板與所述履帶卡接。

優化地，所述第二傳動機構還包括：第三帶輪、第一張緊輪和第二張緊輪；所述第三帶輪、所述第一張緊輪和所述第二張緊輪均與所述第一旋轉板和所述第二旋轉板轉動連接，所述第二帶輪與所述第三帶輪設置在所述第一帶輪的兩側；所述第一張緊輪設置在所述第二帶輪和所述第一帶輪之間，所述第二張緊輪設置在所述第三帶輪和所述第一帶輪的之間；所述履帶套設在所述第二帶輪和第三帶輪上，且同時與所述第一帶輪的下表面以及所述第一張緊輪和所述第二張緊輪的上表面接觸設置。

進一步，還包括用于測量所述待檢測物體科氏力的測量機構，所述測量機構包括：支架、用于記錄所述待檢測物體運動軌跡的測量單元和用于放置所述待檢測物體的固定單元；所述測量單元與所述支架轉動連接，所述固定單元和所述連接件均固定設置在所述支架上；在所述第一旋轉板和所述第二旋轉板上設有軌道，所述測量機構能夠沿所述軌道做直線運動，且所述測量單元能夠隨所述測量機構的運動而轉動。