[发明专利]一种基于振动动力学的教学演示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种教学演示装置，具体为一种基于振动动力学的教学演示装置，属于动力学教学设备应用技术领域。

背景技术

受迫振动是振动系统在周期性的外力作用下，其所发生的振动称为受迫振动，这个周期性的外力称为驱动力，在高中物理教学中受迫振动与共振演示实验是必学的一节课，能够帮助学生理解在振动力学的作用下物体的运动状态。传统的振动力学实验设备比较简单，学生只能估计砝码运动的相关参数，使得实验的精准性不足，并且传动过程为人力传动，使得砝码受力不平稳。因此，针对上述问题提出一种基于振动动力学的教学演示装置。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于振动动力学的教学演示装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种基于振动动力学的教学演示装置，包括支架、第一弹簧、第二弹簧以及砝码；所述支架顶部设有限位滑座，且限位滑座连接顶杆；所述顶杆底部连接第一弹簧，且第一弹簧底部连接砝码；所述砝码底部连接第二弹簧，且第二弹簧两端均设有挂钩；所述第二弹簧底部设有活动杆，且活动杆固定在限位套管内部；所述活动杆连接传动箱，且活动杆侧壁设有第一齿轮；所述传动箱连接驱动电机，且驱动电机连接第二齿轮；所述第二齿轮连接控制电箱；所述砝码顶部设有定位杆，且定位杆连接定位架；所述定位架连接连杆，且连杆一端设有定位槽；所述定位槽内部设有水笔；所述支架连接白板，且白板表面上设有板擦和刻度表；所述支架底部连接底板。

优选的，所述第一齿轮与所述第二齿轮相互啮合连接。

优选的，所述砝码两端均设有所述挂钩，且第一弹簧和第二弹簧对称固定在砝码的两端。

优选的，所述定位杆通过螺纹连接所述定位架，且定位杆与砝码表面紧密贴合。

优选的，所述水笔垂直固定在所述白板顶部。

本发明的有益效果是：该种教学演示装置对传统的受迫振动与共振演示实验设备进行了改进，使其能够更为精确、便捷的记录下砝码的运动参数，从而提高实验的可靠性；设有定位架和水笔，能够将水笔与砝码连接在一起，使得水笔可跟随砝码共同运动，并能将运动轨迹准确的绘制在白板上，学生可根据白板上的图形轨迹并依照刻度表记录下相关的实验参数，从而大大加快了实验的完成速度，加深学生对共振过程的理解；采用驱动电机、齿轮传动机构替代传统的手动把手驱动的方式，使得活动杆周期运动过程更为稳定，受力更为均匀，并增加有控制电箱可对驱动电机的正转、反转以及转速进行控制，还可显示当前的工作电流、电压。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明定位架结构示意图；

图3为本发明齿轮配合结构示意图。

图中：1、顶杆，2、限位滑座，3、支架，4、白板，401、板擦，402、刻度表，5、水笔，6、第一弹簧，7、砝码，8、挂钩，9、第二弹簧，10、限位套管，11、活动杆，1101、第一齿轮，12、传动箱，13、驱动电机，1301、第二齿轮，14、控制电箱，15、底板，16、定位槽，17、连杆，18、定位架，19、定位杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。