[发明专利]可调节式滑轮实验教具

说明书

技术领域

本发明属于物理学用的模型技术领域，尤其涉及一种可调节式滑轮实验教具。

背景技术

在滑轮的学习中，学生存在着认识误区：认为定滑轮和动滑轮的区别在于构造不同；认为它们工作时一者不动、一者动。同时，学生也存在着一些困惑：定滑轮为什么不省力，而动滑轮却可以省一半力？为什么可以将滑轮看着一种变形的杠杆呢？对于这些一系列的问题，老师也难给学生一个满意的解释。为此，需要利用滑轮组实验教具进行实质演示，通过形象生动的动手实验操作，突出学生认识误区，让学生理解滑轮的实质是一种变形的杠杆。

现有的滑轮实验教具大多不可调节滑轮的高度，例如，公开号为CN202110695U的专利，公开了一种滑轮组实验教具，由支架、滑轮和绕线组成，其特征在于：滑轮包括定滑轮和动滑轮，定滑轮固定在支架上，动滑轮通过绕线连接。虽然该专利可以实现滑轮的演示，然而，在进行滑轮演示实验时，由于滑轮组通常是固定在横梁上的，由于横梁的高度不可调节，特别是在动滑轮演示的时候，使用起来很不方便。

所以，急需一种可调节高度的滑轮实验教具。

发明内容

本发明的目的在提供一种可调节式滑轮实验教具，调节滑轮支架的高度。

为了达到上述目的，本发明提供的基础方案为：

一种可调节式滑轮实验教具，包括底座、支杆、滑轮组和横梁，所述支杆固定在底座上，所述滑轮组安装在横梁上，其中，还包括蜗轮、蜗杆和保护壳，所述蜗轮和蜗杆相互啮合，且蜗轮、蜗杆安装保护壳内，所述支杆为丝杆，所述蜗轮上设有内螺纹孔，所述支杆穿过内螺纹孔与蜗轮螺纹连接，所述横梁固定在保护壳上。

本基础方案的原理和有益效果在于：转动蜗杆，驱动蜗轮转动，由于蜗轮和支杆螺纹配合，则支杆和蜗轮之间形成相对运动，又由于蜗杆固定在机座上，所以蜗轮实现上下运动，由于蜗轮、蜗杆均安装在保护壳内，则保护壳实现上下运动，从而带动横梁上下运动，由于滑轮组安装在横梁上，所以实现了滑轮组的高度调节。蜗轮、蜗杆的配合具有良好的自锁效果，无需另设其他的锁紧装置即可将横梁固定，结构简单，操作方便。同时，蜗轮与支杆间为螺纹连接，也可有效的防止横梁在调节完高度后上下移动。与传统的滑轮实验教具相比，本方案仅需转动蜗杆即可完成横梁的高度调节，在滑轮演示实验时，可方便的调节滑轮的高度，使用方便。

方案二，此为基础方案的优选方案：所述底座上设有用于固定支杆的支杆孔，将支杆插入支杆孔中，即可完成支杆的固定；当实验完成后，可将支杆从支杆孔中拔出，减少占地空间。

方案三，此为方案二的优选方案：所述支杆为铁制支杆，所述支杆孔为盲孔，所述盲孔的底部设有磁性件。支杆插入支杆孔时，会被底部的磁性件所吸磁住，固定效果更好。

方案四：此为方案三的优选方案，所述磁性件为永磁铁，相对于普通的磁性件，永磁铁能够长期保持其磁性，使用寿命更高。

方案五：此为方案三的优选方案，所述磁性件为电磁铁，当需要固定支杆时，使电磁铁通电，电磁铁产生磁力，将支杆吸磁住；当需要取下支杆时，则使电磁铁断电，电磁铁的磁力消失，对支杆没有磁性作用，更易取下。

方案六：此为基础方案至方案五中任一项的优选方案：所述蜗杆上设有把手。把手方便转动蜗杆，操作更加容易。

附图说明

图1是本发明可调节式滑轮实验教具实施例1的结构示意图；

图2是图1左侧中蜗轮、蜗杆处的结构示意图；

图3是本发明可调节式滑轮实验教具实施例2和实施例3中底座的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：底座1，支杆2，横梁3，滑轮组4，蜗轮5，蜗杆6，保护壳7，磁性件8。

实施例1

如图1、图2所示，一种可调节式滑轮实验教具，包括底座1、支杆2、横梁3、滑轮组4，蜗轮5，蜗杆6和保护壳7。支杆2的数量为两个，均焊接在底座1上。蜗轮5上加工有内螺纹孔，支杆2为丝杆，支杆2穿过内螺纹孔与支杆2螺纹连接。蜗杆6与蜗轮5相互啮合，且蜗杆6和蜗轮5均安装在保护壳7内，蜗杆6上还焊接有把手，把手位于保护壳7外，可方便转动蜗杆6。横梁3焊接在两个保护壳7上，滑轮组4安装在横梁3上。

具体工作时，逆时针转动左边的蜗杆6，同时，顺时针转动右边的蜗杆6，驱动蜗轮5向上移动，带动保护壳7向上运动，从而带动横梁3上下运动，实现了将滑轮组4的高度调高。顺时针转动左边的蜗杆6，同时，逆时针转动右边的蜗杆6，即可将滑轮组4的高度调低。