[实用新型]一种圆周运动的简谐运动演示仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种教学仪器，尤其涉及一种圆周运动的简谐运动演示仪。

背景技术

教学手段是实现教学目标的关键,新课标同时指出,实验探究是实施物理新课标的重要方法.新课标将科学探究引入学生的学习过程之中，让学生模仿和经历科学家进行科学研究时的方法，去获取知识，领悟科学的思想和方法，领悟科学家探究自然规律时所进行的各项活动。对简谐运动的规律探究中，引入了单位圆，通过实验引导，让学生明白简谐运动周期是怎么得出来的。在教学过程中，通过数学推导和实验演示可以证明弹簧振子做简谐运动的周期。

但传统实验装置安装较繁,操作复杂，不便于课堂演示。

发明内容

为了克服以现有技术中的问题，本实用新型提出一种安装简单，操作容易，便于课堂演示的一种圆周运动的简谐运动演示仪。

为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种圆周运动的简谐运动演示仪，包括主支架、辅助支架、固定卡、控制模块，其中主支架设置圆孔一，辅助支架设置圆孔二，所述固定卡与圆孔一、圆孔二相匹配，所述辅助支架底部对称主支架铰接设置，所述辅助支架和主支架通过贯穿钢管连接；

辅助支架底部对称主支架钢管贯穿连接设置，以便于折叠收纳，所述固定卡设置；

所述主支架包括固定板、圆板、水平管轨、垂直滑管、圆周球、书写块，所述固定板架竖直架设在主支架中心，所述固定板中心活动连接圆板，圆板通过圆周电机驱动，所述圆板边缘固定一圆周球，所述水平管轨水平设置于主支架上下端，所述垂直滑管套接于水平管轨上，所述垂直滑管上设置有垂直滑孔，所述滑孔卡接有圆周球；

圆周球的圆周运动分解成了水平方向的简谐运动，所述演示仪利用了圆周球随着圆板的转动以及白纸随着输送带转动移动，直观地表现了圆周运动和简谐运动的关系；所述垂直滑管采用了圆管上套接工字管的模式，横向滑动更加顺畅，纵向滑动更加稳；

所述辅助支架包括滚轮、输送带，所述滚轮经小轴承固定在辅助支架两侧的端面、输送带套接在滚轮的外侧；所述滚轮通过小轴承固定在辅助支架的前端；

控制装置包括圆周电机、圆周调速器、输送带电机、输送带调速器、圆周开关、圆周调速旋钮、输送带开关、输送带调速旋钮，所述圆周电机设置在圆板的中心，所述输送带电机固定在辅助支架的底部，所述圆周开关串联圆周调速旋钮控制圆板的转动，所述圆周开关控制圆周电机的启动(正转、反转)、停止，所述圆周调速旋钮控制圆周电机转动速度，所述输送带开关串联输送带调速旋钮连接至输送带的中轴，所述输送带开关控制圆周电机的启动(正转、反转)、停止，所述输送带调速旋钮控制输送带电机转动速度。

其中，辅助支架是通过钢管贯穿本体固定到主支架上的，并且主支架和辅助支架在闭合位置上时，圆孔一和圆孔二对应在同一个位置上，并可以通过固定卡将辅助支架固定到主支架上；

进一步的，所述书写块包括夹持部和毛笔。

进一步的，所述垂直滑管上设有两段贯通的横杆，所述横杆与水平管轨相匹配。

进一步的，所述垂直滑管的长度大于圆板直径。

进一步的，所述垂直滑孔为贯通垂直滑管的两个滑孔，所述垂直滑管垂直于圆板平面。

进一步的，所述夹持部为U型，U型底端固定于垂直滑管底端。

进一步的，所述夹持部夹持毛笔将笔尖设置于输送带上。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：本实用新型巧妙地利用了圆周球的圆周运动分解成了水平方向的简谐运动；圆周球随着圆板的转动以及白纸随着输送带转动移动，直观地表现了圆周运动和简谐运动的关系，操作方便易行，演示效果直观，教学效果好，很好地体现实验探究的新理念；采用了圆管上套接工字管的模式，横向滑动更加顺畅，纵向滑动更加稳定。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图一；

图2为本实用新型结构示意图二；

图3为本实用新型电机连接示意图；

图4、图5为本实用新型工作原理示意图；

其中，1、主支架，11、圆孔一，12、固定板，13、圆板，14、水平管轨，15、垂直滑管，16、圆周球，17、书写块，18电机，2、辅助支架，21、圆孔二，22、滚轮，23、输送带，3、固定卡，4、控制模块，41、圆周开关，42、圆周调速旋钮，43、输送带开关，44、输送带调速旋钮，5、贯穿钢管。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。