[實(shí)用新型]輕桿演示裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721350793.5
• 申請(qǐng)日: 2017-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN208027618U
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐哲;王海山;楊廣武;王崇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 徐哲;天津翼陽華睿科技有限公司
• 主分類號(hào): G09B23/10
• 分類號(hào): G09B23/10
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司 12108
• 代理人: 呂志英

本實(shí)用新型提供一種輕桿演示裝置，該演示裝置是一根一端連接研究對(duì)象，另一端可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)桿。該裝置的輕質(zhì)桿可以繞一端自由旋轉(zhuǎn)并且在任意位置保持平衡。該演示裝置包含一個(gè)可以固定住輕質(zhì)桿的固定支架，不安裝固定支架時(shí)，輕質(zhì)桿可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)成為自由輕桿模型，安裝定支架后輕質(zhì)桿一端固定成為約束輕桿模型。該裝置的支座上安裝有強(qiáng)磁鐵A可以借助強(qiáng)磁鐵A將裝置吸附在黑板上。該裝置設(shè)有兩種接頭，一種安裝有滑輪，可以和輕繩相配合演示中學(xué)物理中的輕繩輕桿問題，另一種是與小球相配合的夾頭，可以夾住金屬球用于演示小球和輕桿的運(yùn)動(dòng)問題。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，演示原理直觀，適用于中學(xué)物理中的力學(xué)演示。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種力學(xué)教學(xué)演示裝置，特別是一種輕桿演示裝置。

背景技術(shù)

在中學(xué)物理中常常涉及到一個(gè)輕桿的概念，輕桿是由各種實(shí)際情況中的桿抽象出來的一種理想化的物理模型，在現(xiàn)實(shí)生活中并不存在。輕桿模型主要特征是硬和輕，即輕桿既能承受拉力又能承受壓力，并且輕桿不會(huì)發(fā)生彎曲也不能伸長或壓縮；輕桿的質(zhì)量可以視為零，在實(shí)驗(yàn)中可以不考慮輕桿質(zhì)量和重力的影響，并且同一輕桿的兩端及其中間各點(diǎn)的張力大小都相同。

輕桿可以分為自由輕桿和約束輕桿，自由輕桿是指一端連接研究對(duì)象，另一端可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的桿；約束輕桿是指一端連接研究對(duì)象，另一端不能轉(zhuǎn)動(dòng)或是在約束下可以轉(zhuǎn)動(dòng)的桿。輕桿模型相關(guān)的問題在中學(xué)物理中有相當(dāng)重要的地位，且涉及的情景綜合性較強(qiáng)，物理過程復(fù)雜，能很好地考查學(xué)生的綜合分析能力，倍受命題專家重視。

由于輕桿是一個(gè)理想模型，現(xiàn)實(shí)并中不存在。在實(shí)際教學(xué)中缺少可以用來演示輕桿問題的儀器裝置，老師往往只能通過語言描述和畫示意圖的方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行講解，用這種方式教學(xué)過于抽象晦澀，學(xué)生難以理解，同時(shí)也對(duì)老師語言描述能力的考驗(yàn)。

基于上述現(xiàn)狀，擬研制一款結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，演示原理直觀，適用于中學(xué)物理中的力學(xué)演示裝置。該裝置需要滿足：能分別模擬自由輕桿和約束輕桿；在模擬自由輕桿時(shí)可以在任意位置保存平衡；能配合輕繩以及小球進(jìn)行演示，能模擬各種受力及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；可以吸附在黑板上。擬解決中學(xué)物理教學(xué)中缺乏輕桿演示裝置的問題，為理論教學(xué)提供急需的課堂演示儀器，以達(dá)到理論與實(shí)驗(yàn)的完美結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升教學(xué)效果的目的。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種輕桿演示裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，演示原理直觀，適用于中學(xué)物理中的力學(xué)演示。該演示儀能分別模擬自由輕桿和約束輕桿；模擬自由輕桿時(shí)可以在任意位置保存平衡；同時(shí)能和輕繩以及小球相配合進(jìn)行演示，模擬各種受力及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；可以吸附在黑板上進(jìn)行形象直觀的演示。適用于中學(xué)物理教學(xué)中在課堂上進(jìn)行演示。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是提供輕桿演示裝置。其中該演示儀包括：輕桿底座、平衡旋鈕、輕質(zhì)桿、金屬球、圓球夾頭、滑輪接頭、強(qiáng)磁鐵A、轉(zhuǎn)軸、固定底座、固定支架、強(qiáng)磁鐵B。

所述輕質(zhì)桿安裝在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸通過軸承安裝在輕桿底座上，轉(zhuǎn)軸可以帶動(dòng)輕質(zhì)桿以轉(zhuǎn)軸為圓心自由旋轉(zhuǎn)；強(qiáng)磁鐵A安裝在輕桿底座上，底座可依靠強(qiáng)磁鐵A吸附在黑板上；平衡旋鈕通過螺紋安裝在輕質(zhì)桿上起配重的作用，轉(zhuǎn)動(dòng)平衡旋鈕可以改變平衡旋鈕在輕質(zhì)桿上的位置以調(diào)節(jié)平衡；平衡輕質(zhì)桿一端安裝圓球夾頭或滑輪接頭；圓球夾頭可以夾住金屬球；滑輪接頭上設(shè)有可自由旋轉(zhuǎn)的滑輪，滑輪上開有凹槽，可以方便的纏繞細(xì)繩；強(qiáng)磁鐵B安裝在固定底座上，固定底座借助強(qiáng)磁鐵B可以吸附在黑板上；固定支架安裝在固定底座上，固定支架可以夾住輕質(zhì)桿。

本實(shí)用新型的效果是：

(1)輕質(zhì)桿可以自由旋轉(zhuǎn)成為自由輕桿。

(2)輕質(zhì)桿可以由固定支架固定后成為約束輕桿。一個(gè)儀器同時(shí)完成約束輕桿和自由輕桿的演示。

(3)整個(gè)裝置可以依靠強(qiáng)磁鐵吸附在黑板或白板上。