[發明專利]一種教學用作用力與反作用力演示器

有效

• 申請號: 201911010333.1
• 申請日: 2019-10-23
• 公開（公告）號: CN110675707B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 高新春;葛月紅;吳新民
• 申請（專利權）人: 蕪湖市科源教學設備有限公司
• 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

本發明涉及教學用具領域，具體涉及一種教學用作用力與反作用力演示器，包括底座、圓盤基座、轉盤、工作臺、支撐旋轉架、軸承、控制器、橫向拉力機構和縱向拉力機構，支撐旋轉架設置于圓盤基座上，橫向拉力機構包括調頻電機、滑臺、移動滑塊、螺紋桿、第一彈簧測力計、第二彈簧測力計和第三彈簧測力計，縱向拉力機構包括第四彈簧測力計、限位滑塊、支撐架和電動推桿，支撐架呈U形結構并且支撐架固定設置于限位滑塊的頂部，本發明通過調頻電機和電動推桿對第一彈簧測力計分別和第二彈簧測力計、第三彈簧測力計和第四彈簧測力計進行對接施拉觀察對比，就可對作用力與反作用力進行詳細展示，操作簡單，觀察明了，直接客觀反應物體間作用力與反作用力關系。

技術領域

本發明涉及教學用具領域，具體涉及一種教學用作用力與反作用力演示器。

背景技術

牛頓在1687年于《自然哲學的數學原理》提出：兩個物體之間的作用力和反作用力，總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，力不能離開物體單獨存在，這便是著名的牛頓第三定律，而作用力與反作用力的基本特點：

1、二力的作用點是二個物體；

2、二力的性質一定相同；

3、二力的效果可改變物體形狀，也可改變物體運動狀態；

4、一定同時存在；

作用力與反作用力沒有主次先后之分，必定同時產生同時消失，這一對力是作用在不同物體上，不可能抵消，牛頓第三定律的成立于參照系無關，在非慣性系中牛頓第三定律依然成立，對于作用力與反作用力的理解，我們分為兩類：

第一類是甲物體主動作用于乙物體，乙物體隨之被動的地作用于甲物體，比如我們打籃球，忽略重力的情況下，籃球原先是靜止不動的，人的手給它一個“拍”的作用力，它隨之反饋給人相等的反作用力；第二類是甲乙兩個物體都主動作用于對方，兩個物體同時存在主動作用和被動作用，例如碰碰車、兩個人掰手腕，甲車撞向乙車，我們可以看作甲車給乙車一個作用力，乙車反饋給甲車一個相等的反作用力，我們再將它看成乙車撞向甲車，就是乙車給甲車一個作用力，甲車反饋給乙車一個相等的反作用力。

為了使初學者更加容易理解，實物演示遠比理論來的更直接客觀，因此設計一種作用力與反作用力的演示器就顯得尤為重要，目前教學用的牛頓第三定律演示器基本都是一對彈簧測力計，相互勾住然后對拉，這種演示方法過于單調，缺少對比性與參考性，對于有些初學者來說并沒有很強的說服力，因此有必要設計一種新型的教學用作用力與反作用力演示器。

我國專利申請號：CN201520976820.4；公開日：2017.03.15公開了一種牛頓第三定律教學演示器，包括存儲盒體，存儲盒體連接有活動盒蓋，活動盒蓋的另一端連接有固定鎖扣，蓋內還安裝有控制面板；存儲盒體內固定有演示操作臺，演示操作臺底端安裝有伸縮底座，上表面鋪設有滑動導軌，滑動導軌的兩端內卡有支撐柱，支撐柱上固定有彈簧測力計，控制面板內安裝有嵌入式微處理器，嵌入式微處理器連接有數據采集器、數據存儲器和LCD驅動器，LCD驅動器的輸出端還連接有液晶觸摸屏；彈簧測力計的尖端上還安裝有拉力傳感器，嵌入式微處理器還連接有獨立電源和USB接口，支撐柱上還套接有固定壓板，固定壓板與支撐柱之間通過調節螺絲，但只限有橫向拉力作用，對比性和參照性單一，該裝置還涉及到數據采集器、數據存儲器和LCD驅動器，成本比較高，不適合應用于教學用具。