[發明專利]一種向心力演示儀

有效

• 申請號: 201611186220.3
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106601092B
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 李學超;陳昌兆;王兵;曲忠偉
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及物理實驗教學教具領域，具體的說是一種向心力演示儀，包括機架、轉軸、懸臂、傳動裝置、變速裝置、變徑裝置、測力計和鋼球，所述的轉軸垂直安裝在機架左側，轉軸上部設置有盲孔，盲孔底部設置有連通的臺階孔，臺階孔上設置有內螺紋，所述的懸臂靠近機架上表面垂直安裝在轉軸上，驅動轉軸轉動的傳動裝置位于機架下方，傳動裝置下方設置有變徑裝置，所述的測力計安裝在懸臂的末端，所述的鋼球位于懸臂內。本發明能夠定量研究質量、轉動半徑和轉速與向心力的關系，并且本發明無需停轉便可改變質量、轉動半徑和轉速，能夠提高實驗的精準度，降低實驗誤差，縮短實驗時間。

技術領域

本發明涉及物理實驗教學教具領域，具體的說是一種向心力演示儀。

背景技術

已知，高中物理課本中，“向心力”是非常重要的知識點。在教學實踐中，關于向心力的研究，特別是公式的得出是個教學難點，該公式的理論推導過程對學生來說過于抽象、不易理解，而開展的實驗研究基本是用圓錐擺或類似的裝置進行向心力粗略驗證，缺乏科學性、準確性和可比性，實際效果不理想；而歷年來教材中所采用的“向心力實驗演示儀”也僅僅是半定量的。

在現有技術中，申請日為2013.01.29，申請號為201320047446.0的一項中國專利；

申請日為2010.11.03，申請號為201020598363.7的一項中國專利；

申請日為2013.10.23，申請號為201320655617.8的一項中國專利；

申請日為2014.03.20，申請號為201420126096.1的一項中國專利；

申請日為2015.05.25，申請號為201520340466.6的一項中國專利；

均存在以下一種或幾種不足：

1.只能定性研究向心力，不能定量研究；

2.通過電機驅動，雖能實現變速，但在停電時不能工作，使用范圍受到限制；

3.進行試驗時不能一次性測出所有數據，需停轉更換試驗條件，如質量；

4.對于手動轉動的裝置，轉速易受干擾，造成實驗誤差較大。

針對以上問題，本發明提供一種向心力演示儀，采用傳統的機械手搖提供動力輸入，本發明設置有飛輪，可以克服轉速不穩的缺陷，無電機驅動且設置有發電機，能夠在停電或光線較暗的環境中工作，使用不受限制，采用變量控制法，可一次性測量多個變量的多個數據，無需停轉，能夠提高實驗的精準度，降低實驗誤差，縮短實驗時間。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種向心力演示儀，能夠定量研究質量、轉動半徑和轉速與向心力的關系，并且本發明無需停轉便可改變質量、轉動半徑和轉速，能夠提高實驗的精準度，降低實驗誤差，縮短實驗時間。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：本發明所述的一種向心力演示儀，包括機架、轉軸、懸臂、傳動裝置、變速裝置、變徑裝置、測力計和鋼球，所述的機架左側設置有調節孔，調節孔附近設置有刻度，所述的轉軸垂直安裝在機架左側，所述的懸臂靠近機架上表面垂直安裝在轉軸上，驅動轉軸轉動的傳動裝置位于機架下方，傳動裝置下方設置有變速裝置，所述的測力計安裝在懸臂的末端，所述的鋼球位于懸臂內。

所述的轉軸上部設置有盲孔，盲孔底部設置有連通的臺階孔，臺階孔上設置有內螺紋，位于機架下方的轉軸設置有花鍵軸，當轉軸轉動時，可將鋼球從盲孔內投入，鋼球從臺階孔出來并進入懸臂內，通過增加鋼球的數量來改變做圓周運動的鋼球的質量。