[实用新型]一种用于演示矢量关系的教具

说明书

技术领域

本实用新型涉及教学用具技术领域，具体地说是一种用于演示矢量关系的教具。

背景技术

高中物理学习中，学生初步接触到矢量这个概念，有些物理量中，既要有数值大小(包括有关的单位)，又要有方向才能完全确定。这些量之间的运算并不遵循一般的代数法则，而遵循特殊的运算法则。比如说位移这样的物理量，这样的量叫做物理矢量。目前，没有一种很形象的展示矢量关系的教具，尤其是一种演示角速度与线速度以及速度合成等矢量关系的教具，大部分学生对于矢量的相关知识和应用难以理解和掌握。

实用新型内容

为了克服上述技术问题，本实用新型提供了一种用于演示角速度与线速度以及速度合成等矢量关系的教具。

本实用新型解决其技术问题采取的技术方案是：一种用于演示矢量关系的教具，其特征是，包括底座、曲柄座、曲柄、伺服电机、发光装置、滑块、第一连杆、固定滑块、第二连杆、滚轮和支撑台；所述底座为一长方体平台，一端设置有曲柄座和伺服电机，另一端设置有支撑台，所述的曲柄座和支撑台前侧面与底座前侧面位于同一竖直方向上；所述曲柄下端通过轴承固定在曲柄座上并穿过曲柄座通过联轴器与伺服电机相连接，曲柄在伺服电机的驱动下在平行底座前侧面的竖直方向上运动；所述滑块嵌套在曲柄上沿曲柄轴向自由运动；所述第一连杆的一端与设置在滑块上的铰链轴相铰接，另一端穿过设置在支撑台顶部的固定滑块，第一连杆在曲柄的带动下在水平方向上左右运动；所述第二连杆的一端与设置在滑块上的铰链轴相铰接，另一端与设置在支撑台内且在竖直方向上自由上下运动的滚轮轮轴相铰接；滑块铰链轴的端部、第一连杆穿过固定滑块的一端和滚轮轮轴的端部均设有发光装置。

优选地，所述支撑台的前侧面开设有一个竖直方向的T型槽，所述T型槽的深度大于滚轮宽度，T型槽的宽度与滚轮直径相等。

优选地，所述曲柄大端面所在平面、所述第一连杆大端面所在平面和所述第二连杆大端面所在平面相互平行。

优选地，所述发光装置包括发光二极管、电池和控制开关，所述的发光二极管、电池和控制开关串联连接。

优选地，所述设置在滑块铰链轴端部、第一连杆穿过固定滑块一端和滚轮轮轴端部的发光装置的发光二极管分别采用不同颜色的发光二极管。

优选地，所述设置在滑块铰链轴端部的发光装置的发光二极管采用红色发光二极管，所述设置在第一连杆穿过固定滑块一端的发光装置的发光二极管采用黄色发光二极管，所述设置在滚轮轮轴端部的发光装置的发光二极管采用蓝色发光二极管。

本实用新型的有益效果是：采用上述结构后，本实用新型能够有效地演示角速度与线速度的关系以及速度的合成的矢量关系，不仅生动形象，而且使学生更加容易理解矢量的相关知识点。

附图说明

图1为本实用新型展开时的立体结构示意图；

图2为本实用新型的主视结构示意图；

图3为本实用新型的俯视结构示意图；

图4为本实用新型进行速度合成的演示示意图；

图5为本实用新型所述速度合成的矢量关系图；

图中：1底座、2曲柄座、3曲柄、4伺服电机、5发光装置、6滑块、7第一连杆、8固定滑块、9第二连杆、10滚轮、11支撑台。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。