[实用新型]一种光电测速水平离心仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种教学器械，特别涉及一种光电测速水平离心仪。

背景技术

高中物理圆周运动中，竖直方向上的圆周运动演示仪器很多，水平方上的很少，而且现有的教具不能直观的显示出圆周运动与半径、质量的关系，不利于学生的直观理解。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述技术方案的不足，提供方便学生直观理解圆周运动的一种光电测速水平离心仪。

为解决上述问题本实用新型的技术方案为：

一种光电测速水平离心仪，包括壳体，其特征在于：所述壳体内竖直设有发电机和电动机，所述发电机和电动机传动连接，所述电动机的转轴上水平设有转盘，所述壳体的上部设有桌面，所述转盘上开有若干条半径不同的光敏圈，所述光敏圈包括同心设置的第一光敏圈、第二光敏圈、第三光敏圈，所述第一光敏圈的圆周上设有第三光电开关、第四光电开关，所述第二光敏圈的圆周上设有第二光电开关，所述第三光敏圈的圆周上设有第一光电开关，第一光电开关位于转盘的圆心与第二光电开关的连线上，所述桌面上设有电流表、开关和处理器，所述发电机与电流表电连接。

以下是对上述技术方案的进一步改进：

所述发电机上设有带轮，所述带轮与转轴通过传动带连接。

所述转盘的周边设有圆环状的挡板。

本实用新型使用方便，可方便的观察离心现象与半径和质量的关系，有利于学生理解和教学使用。

下面结合附图和实施例对上述技术方案做进一步说明。

附图说明

附图1为本实用新型实施例中光电测速水平离心仪的结构示意图；

附图2为附图1的俯视图。

图中：1-发电机；2-带轮；3-传动带；4-转轴；5-转盘；6-桌面；7-电流表；8-开关；9-第一光敏圈；10-第二光敏圈；11-第三光敏圈；12-第一光电开关；13-第二光电开关；14-第三光电开关；15-第四光电开关；16-电动机；17-壳体；18-挡板；19-处理器；20-调速开关。

具体实施方式

实施例，如附图1和附图2所示，一种光电测速水平离心仪，包括壳体17，所述壳体17内竖直设有发电机1和电动机16，所述发电机1和电动机16传动连接，所述电动机16的转轴4上水平设有转盘5，所述壳体17的上部设有桌面6；所述发电机1上设有带轮2，所述带轮2与转轴4通过传动带3连接；所述桌面6上开有与转盘5形状相适应的缺口，所述桌面6上设有电流表7、开关8、调速开关20和处理器19；所述发电机1与电流表7电连接；所述转盘5的周边设有圆环状的挡板18；所述转盘5上开有若干条半径不同的光敏圈，所述光敏圈包括同心设置的第一光敏圈9、第二光敏圈10、第三光敏圈11，所述第一光敏圈9的圆周上设有第三光电开关14、第四光电开关15，所述第二光敏圈10的圆周上设有第二光电开关13，所述第三光敏圈11的圆周上设有第一光电开关12，第一光电开关12位于转盘5的圆心与第二光电开关13的连线上。

工作时，验证公式F_向心＝mw²r，测定动摩擦因数μ：将任意物块放在第一光电开关12上，量出物块与转盘5圆心的距离，也就是半径的大小；接通开关，调节调速开关20，调节调速开关，使转台转速慢慢增大，此时可看到电流表的示数也慢慢增加，眼睛只需看着电流表7的仪表盘，当示数突然减小时，记下这个最大示数，即为恰好离心运动时的角速度，连续测量5次，得出半径和角速度的各自平均值；利用同样方法测出物块放在第二光电开关13、第三光电开关14第四光电开关15的半径和角速度，然后画出w²——1/r图线，可看到在误差允许的范围内，图线是一条直线，从而验证了公式F_向心＝mw²r，由于w²——1/r图线的斜率等于μg，所以也能得出动摩擦因数μ的大小。

2.观察离心现象

将任意物块放在转台任意一个光电开关处，转动调速开关，使转台缓慢转动，可以看到物块随圆盘在做匀速圆周运动。调节调速开关，使转台转速慢慢增大，当转速增大到一定程度时，物块便离心滑动到转台边缘。

3.观察离心现象与半径的关系

将质量相等两物块分别放在第一光电开关12和第二光电开关13处，转动调速开关，缓慢增加转速，可看到第二光电开关13处处物块首先离心，从而得出：在角速度相同的情况下，同一水平面上半径越大，越易离心。

4.观察离心现象与质量的关系：