[发明专利]一种物理运动学实验教学演示模型

说明书

技术领域

本发明涉及教学模型技术领域，具体的说是一种物理运动学实验教学演示模型。

背景技术

在平常的物理教学中，重力加速度是一个物体受重力作用的情况下所具有的加速度，在物理教学中经常会涉及到重力加速度的测定，目前测试重力加速度的方法有单摆法、滑槽法、打点计时器测量测量法和滴水法等，其中滑槽法一次实验只能测定一组数据，经过多组测量后再取平均值，且参数数据测试不方便，耗时费力；除此之外，验证摩擦力大小与表面粗糙度程度以及重力大小之间的关系也是物理教学中常涉及的实验，目前设计这块实验的器材多为固定式的，调节性差，而且也是单组单次实验；鉴于此，本发明将验证摩擦力大小与表面粗糙度程度以及重力大小之间的关系的实验和物体重力加速度测定实验结合在一起，提供了一种物理运动学实验教学演示模型。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种物理运动学实验教学演示模型。

本发明所要解决其技术问题所采用以下技术方案来实现。

一种物理运动学实验教学演示模型，包括底座、倾角调节装置、可变轨道、弹射装置和重力加速度测试装置，用于可变轨道倾斜度调整的倾角调节装置安装在底座左上方，可变轨道位于倾角调节装置正上方，弹射装置位于可变轨道左侧，重力加速度测试装置位于可变轨道右侧，且可变轨道、弹射装置和重力加速度测试装置并排布置。

进一步，所述的倾角调节装置包括U型支架、调节平台、调节耳座、调节销轴、卡位弹簧、上铰链、调节连杆、下铰链、移动滑块、导向滑轨、钢丝绳、收卷轮和收卷电机；所述的U型支架倒立布置，U型支架中部设置有隔板，U型支架右端设置有导线孔，调节平台位于U型支架上方，调节耳座位于U型支架右侧端，调节平台右端通过调节销轴与调节耳座相连接，卡位弹簧下端固定在U型支架左端，卡位弹簧上端固定在调节平台左端，调节连杆位于U型支架和调节平台之间，且调节连杆上端通过上铰链与调节平台中部相连接，调节连杆下端通过下铰链安装在移动滑块上端面上，移动滑块安装在导向滑轨上，钢丝绳一端固定在移动滑块上，钢丝绳另一端穿过U型支架右端的导线孔缠绕在收卷轮上，收卷轮固定在收卷电机的输出轴上，收卷电机固定在U型支架中部的隔板上；通过收卷电机的旋转带动钢丝绳的收缩，从而带动移动滑块在导向滑轨上的运动，由于调节连杆上端的位置为固定的，调节连杆下端的位置随着移动滑块的移动而改变，从而调节连杆与调节平台之间的水平倾角逐步变大，实现了调节平台倾斜度的调整功能；倾角调节装置可用于可变轨道的水平倾斜角度的调节，且调节方便快速，稳定性高，承载能力强。

进一步，所述的可变轨道包括驱动机构、旋转跑道和阻挡机构；所述的旋转跑道位于驱动机构和阻挡机构之间，且驱动机构、旋转跑道和阻挡机构并排布置。

进一步，所述的驱动机构包括顶升支架、纵向电机、驱动螺杆、悬臂支架、横向电机、驱动轴、驱动齿轮和旋转轴；所述的顶升支架下端前后两侧分别设置有顶升推杆，顶升支架下端中部位置处设置有连接弹簧，顶升推杆上端设置有垂直安装板，顶升支架外侧设置有条形板，纵向电机固定在顶升支架上端面一侧，驱动螺杆一端与纵向电机输出轴相连接，驱动螺杆另一端穿过顶升支架上端面上的垂直安装板，驱动螺杆上设置有间断区域的螺齿，悬臂支架位于顶升支架内侧，横向电机安装在悬臂支架顶端处，横向电机为双轴输出电机，横向电机外侧输出轴与驱动轴一端相连接，驱动轴另一端安装在顶升支架外侧的条形板上，驱动齿轮固定在驱动轴的中部位置处，驱动齿轮与驱动螺杆上的螺齿相啮合，横向电机内侧输出轴与旋转轴相连接；当驱动螺杆上的间断区域的螺齿与驱动齿轮相啮合时，通过纵向电机的旋转带动驱动螺杆的转动，从而带动与驱动齿轮同轴安装的驱动轴同步旋转，由于横向电机采用的是双轴输出电机，进而实现了旋转轴的同步同向转动，达到了同步转动变换旋转跑道的效果；当驱动螺杆上的间断区域的螺齿与驱动齿轮相分离时，通过横向电机的转动带动旋转轴的旋转，从而带动旋转跑道的转换，实现了单独单向控制旋转跑道转换的效果；驱动机构通过驱动螺杆上的间断区域的螺齿与驱动齿轮相啮合或分离，实现了整体驱动和单独驱动，可对旋转跑道进行整体同步变换和单独单向变换，且控制简单，传动平稳。