[发明专利]一种动态压力变化演示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种演示教具，尤其涉及一种物理学科演示教具。

背景技术

教具是教学时用来讲解说明某事物的模型、实物、图表、幻灯等。教具是以传播科技、教育人为目的的实物，是完全的科技传媒，是青少年科技活动中不可缺少的器材。

教具的特点及在科技活动中的作用主要有以下几种：

（1）直观性。直观性在科技活动中常用作演示用教具。直观教具可以使知识具体化、形象化，为学生感知、理解和记忆知识创造了条件。直观能促使学生的具体感知与抽象思维相结合，减少学生掌握抽象概念的困难，帮助其形成明确的概念，发展其观察能力和思维能力，提高学生的学习兴趣和积极性。

（2）实践性。实物媒介大多是可以触摸、使用、解剖的，这在培养学生技能方面有着特殊的意义。

（3）有研究价值。实物媒介所含科技信息是丰富的，有很多内容未被人类提取，它本身就是科研对象。对于知识甚少的学生，许多实物媒介也有其从事研究的价值，如小孩拆玩具，中学生解剖动物，都是在从事研究。

（4）典型性。直观教具的典型性，使它符合教学要求，能有效地形成清晰的表象并引导学生从展示的现象上去认识事物的本质。从感性知识上升到理性知识，促进学生全面深刻地掌握知识。

目前，在物理学科中的教具各种各样，但是缺乏比较直观、动态的展示压力变化展示教具，无法在教学中给青少年一个直观深刻的印象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构简单，购置成本低并且能够自制，可以直观有效的展示压力变化的演示装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种动态压力变化演示装置，其特征在于：

在水平的底座上配置一根立柱，

立柱上端配置长形的载重板，载重板一端通过扭簧转动连接在立柱上，一端悬空，悬空端可在负载时绕连接点向下翻转，空载时载物板回复至水平状态，

在载重板下表面上，由悬空端朝向立柱铺设上平面镜，在底座上表面上铺设下平面镜，两块平面镜镜面相对，并且均位于立柱同侧，上平面镜在底座上表面的投影位于下平面镜的内侧，

在两块平面镜之间的空间内配置一发光元件，发光元件通过横向布置的支撑杆安装在立柱上，发光元件的发光部位可绕其与支撑杆的连接点在垂直平面内转动，

载重板上层叠堆放多个重量不同的砝码。

教学演示时，首先，载重板空载，调整发光元件的发光部位，使其对准下方的平面镜，并使其发出的光在两块平面镜之间至少三次反射后、投射到天花板上，形成一个光斑，并让学生们观察光斑的大致位置；接着，在载重板的悬空端上放置一个砝码，保持发光元件的位置不变，让学生们观察天花板上的光斑是否位置发生了变化；然后，不停的在载重板上叠放砝码，让学生们观察天花板上光斑位置的持续变化过程，从而直观展示压力不同时引起的光斑位置变化情况。

进一步的，为便于调整光线在两块平面镜之间的反射次数，放大压力变化对光斑位置的影响，载重板和支撑杆可分别沿立柱上、下滑动，立柱为可伸缩的立柱。

再进一步，为便于学生直接观察到因压力变化导致的光线在两平面镜之间的反射次数变化，发光元件为激光笔。

本发明的有益效果在于：

1、结构简单，购置成本低，并且方便自制，降低了教学成本；

2、显示直观，利于在教学示范过程中给学生深刻的印象，加深学生对压力变化的了解。

附图说明

图1为装置空载时的示意图

图2为装置承重时的示意图

图1-2中：1为底座，2为立柱，3为载重板，4为上平面镜，5为下平面镜，6为发光元件，7为支撑杆，8为砝码，9为天花板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1～2中，在水平的底座1上配置一根立柱2，立柱2上端配置长形的载重板3，载重板3一端通过扭簧转动连接在立柱2上，一端悬空，悬空端可在负载时绕连接点向下翻转，空载时载物板回复至水平状态。

在载重板3下表面上，由悬空端朝向立柱2铺设上平面镜4，在底座1上表面上铺设下平面镜5，两块平面镜4、5镜面相对，并且均位于立柱2同侧，上平面镜4在底座1上表面的投影位于下平面镜5的内侧。

在两块平面镜4、5之间的空间内配置一发光元件6，发光元件6通过横向布置的支撑杆7安装在立柱2上，发光元件6的发光部位可绕其与支撑杆7的连接点在垂直平面内转动，发光元件6为激光笔。

载重板3上层叠堆放多个重量不同的砝码8。

教学演示时，首先，载重板3空载，调整发光元件6的发光部位，使其对准下方的下平面镜5，并使其发出的光在两块平面镜4、5之间5次反射后、投射到天花板9上，形成一个光斑，并让学生们观察光斑的大致位置，如图1所示；接着，在载重板3的悬空端上放置一个砝码8，保持发光元件6的位置不变，让学生们观察天花板9上的光斑是否位置发生了变化；然后，不停的在载重板3上叠放砝码，如图2所示，让学生们观察天花板9上光斑位置的持续变化过程，并且观察光线在两块平面镜4、5之间反射次数的变化情况，从而直观了解压力不同时引起的光斑位置变化情况。