[实用新型]向心力实验仪

说明书

一种向心力实验仪，包括驱动机构、滑动机构、测量机构，还包括微调机构和保护箱体；保护箱体包括机箱和保护罩，机箱为箱体结构，保护罩为圆柱形罩体结构，箱体上面固定安装有台面；驱动机构为整个实验仪的驱动部分，包括置于所述机箱内部的电机、调速器和置于机箱上面的转盘轴；滑动机构为整个实验仪的演示部分，置于台面上面；测量机构为整个实验仪的向心力测定部分；微调机构为整个实验仪水平度的支撑调节部分，置于所述机箱内部。这种向心力实验仪，实验效率高；避免发生塑性或弹性变形；方便可调；结构简单，操作方便，成本低，效率高，测量精确度高。

技术领域

本实用新型涉及一种物理教学用实验仪器，具体地说是一种向心力实验仪，主要应用于向心力的教学实验演示和定量测量。

背景技术

传统的向心力教学演示仪一般为包括“手摇式向心力实验仪”和 “用圆锥摆粗略验证向心力表达式”的圆锥摆实验仪，通过比例法来定性地探究向心力与角速度、半径和质量的关系，粗略地说明影响向心力的因素。圆锥摆下的钢球不能平稳地做匀速圆周运动，“手摇式向心力实验仪”实验时，手也很难保持转盘匀速转动。

中国专利“电动向心力定量分析实验仪（201220118069.0）”所公开的向心力实验仪，其中的小球是用弹簧拉拽，能够使弹簧发生形变的因素除小球的向心力外，还有弹簧本身和推板做匀速圆周运动时所产生的离心力，这个离心力对实验结果的影响难以消除；由于弹簧为弹性件，这个弹性件在做匀速圆周运动时，特别是在做速度较高的匀速圆周运动时的形变量极其不容易准确测量，从而影响向心力测量结果的准确度；弹簧本身的仪器误差也较大，对向心力的测量结果的影响难以消除；由于弹簧为弹性件，容易发生塑性变形，在长期使用过程中，会影响其测量精确度，从而影响向心力的计算和核准。

中国专利“向心力实验教学实验仪（201521012545.0）”所公开的演示仪，其中的小球通过拉绳与传感器连接在一起，拉绳的长短为向心力半径，需要准确更换半径变量时，需要反复更换拉绳，费时费力，甚至无法做到精确控制向心力半径为预定的数值，拉绳会发生弹性变形，影响向心力测量的精确度。

目前常见的用于向心力实验教学的实验仪器，存在很多影响测量精确度的缺陷，不能实时和准确的任意变换变量进行测量，导致实验效率低，实验数据精确度低。

实用新型内容

本实用新型是针对背景技术中提及的测量精确度低、变量不好控制等缺陷，提供一种能够根据实际实验进程进行变量控制而且测量精确度高的向心力实验仪。

本实用新型采用的技术方案是：一种向心力实验仪，包括驱动机构、滑动机构、测量机构，还包括微调机构和保护箱体；

所述保护箱体包括机箱和保护罩，机箱为箱体结构，保护罩为圆柱形罩体结构，箱体上面固定安装有台面，所述保护罩活动扣于台面之上；

所述驱动机构为整个实验仪的驱动部分，包括置于所述机箱内部的电机、调速器和置于机箱上面的转盘轴，所述转盘轴与电机输出端连接传动，调速器与电机连接控制；

所述滑动机构为整个实验仪的演示部分，置于台面上面，包括转盘、滑道、托盘和球体；所述托盘和转盘通过连接件连接在一起，并套装于所述转盘轴上；所述滑道为长条形玻璃槽体，固定安装于所述转盘上表面中央位置；所述球体置于滑道内；

所述测量机构为整个实验仪的向心力测定部分，包括悬梁、传感器和控制器；所述悬梁安装于所述转盘轴的上部；所述悬梁的端部通过吊架分别安装有一个传感器；所述传感器通过线路与所述控制器连接，所述控制器与单片机连接；

所述微调机构为整个实验仪水平度的支撑调节部分，置于所述机箱内部，包括支撑梁、底座和调节螺栓；所述支撑梁固定安装在所述台面的下面，所述底座固定安装于所述支撑梁的底部；所述调节螺栓安装于所述底座的中央部位。

所述机箱两个侧面分别设置有带活动门的观察窗口。