[发明专利]一种多功能物理实验演示系统及方法

权利要求书

1.一种多功能物理实验演示系统，其特征在于：包括底座平台板，所述底座平台板的左侧位置垂直固定连接有支撑承载板；所述支撑承载板的顶部固定连接有支撑穿越板；所述支撑穿越板上部侧面垂直固定连接有水平连接板；所述支撑承载板顶部右侧面固定连接有球体固定板；所述支撑承载板的右侧面从上至下分别固定连接有第一球体穿越板、第二球体穿越板和第三球体穿越板；所述支撑承载板的左侧面设有指示灯安装柜；所述支撑穿越板的上部位置设有旋转辊轮；所述旋转辊轮下部侧面固定连接有连接杆；所述连接杆下部固定连接有敲打球；所述水平连接板右端固定连接有旋转轴承，所述旋转轴承下部固定连接有垂直连接杆；所述垂直连接杆下部垂直固定连接有球体承载板；所述底座平台板的上部设有球体收集腔；所述第三球体穿越板设置在球体收集腔上方位置；所述球体收集腔下部设有下料斜台；所述水平连接板的侧面设有水平尺；所述指示灯安装柜的侧面设有多个左指示灯和右指示灯，所述左指示灯和右指示灯下部均设有电池腔。

2.根据权利要求1所述的多功能物理实验演示系统，其特征在于：所述底座平台板下部两侧位置均安装有多个万向轮。

3.根据权利要求1所述的多功能物理实验演示系统，其特征在于：所述底座平台板左右两侧位置均螺纹安装有调节螺柱，所述调节螺柱底部均固定连接有固定板。

4.根据权利要求1所述的多功能物理实验演示系统，其特征在于：所述球体固定板与垂直连接杆右侧壁之间的弧形槽中放置有左空心铁皮球。

5.根据权利要求1所述的多功能物理实验演示系统，其特征在于：所述球体承载板的上部贴着垂直连接杆左侧壁位置放置有右空心铁皮球。

6.根据权利要求1所述的多功能物理实验演示系统，其特征在于：所述支撑穿越板内部设有敲打球穿越槽；所述旋转辊轮设在敲打球穿越槽的上部位置；所述旋转辊轮设有辊轮轴，所述辊轮轴左右两侧分别设有左轴承和右轴承，所述左轴承和右轴承卡入安装在敲打球穿越槽上部两侧位置中；所述敲打球穿越槽的宽度大于敲打球直径便于敲打球通过；所述敲打球穿越槽的长度大于连接杆的长度和敲打球的直径之和。

7.根据权利要求1所述的多功能物理实验演示系统，其特征在于：所述第一球体穿越板、第二球体穿越板和第三球体穿越板上均设有球体穿越槽，所述球体穿越槽的上部两侧位置均分别设有平抛球左侧导电贴片和平抛球右侧导电贴片；所述球体穿越槽的下部两侧位置均分别设有垂直球左侧导电贴片和垂直球右侧导电贴片；所述平抛球左侧导电贴片另一侧均设有电源线与电池腔的一侧电连；所述平抛球右侧导电贴片另一侧均设有电源线与右指示灯的一侧电连；所述右指示灯的另一侧设有电源线与电池腔的另一侧电连；所述垂直球左侧导电贴片的另一侧设有电源线与左指示灯的一侧电连；所述垂直球右侧导电贴片的另一侧设有电源线与电池腔的一侧电连，所述电池腔和左指示灯之间设有电源线电连。

8.根据权利要求1至7任一权利要求所述的多功能物理实验演示系统，其特征在于：该多功能物理实验演示系统中，利用敲打球可以进行单摆运动的演示，利用左空心铁皮球和右空心铁皮球可以进行自由落体和平抛运动演示，并利用下落后的左空心铁皮球和右空心铁皮球与第一球体穿越板、第二球体穿越板和第三球体穿越板上的导电贴片接触后，演示电路相关信息，三者可以相互配合，用于演示物理实验，构成连锁演示方式；具体实施时，将左空心铁皮球和右空心铁皮球分别放置，保持好左空心铁皮球和右空心铁皮球的位置，其中，左空心铁皮球卡入在球体固定板左端面和垂直连接杆下部右侧面之间槽体腔中保持稳定，右空心铁皮球则放置在球体承载板上保持稳定，整个系统处于静止状态；为了保持整个装置的水平状态，在实验前，利用水平尺予以衡量水平程度；如果出现不平衡状态，通过调节调节螺柱，利用固定板与水平地面接触，调整好水平位置后，放置好左空心铁皮球和右空心铁皮球，保持好静止状态；演示单摆运动时，拉动敲打球向左侧运动，使得连接杆与支撑穿越板保持夹角，当夹角较小时，放开敲打球，则连接杆和敲打球在重力左右下，向右摆动，直到穿过敲打球穿越槽后，在支撑穿越板的右侧某处位置静止，然后向左穿过敲打球穿越槽回摆；由于起始连接杆与支撑穿越板的夹角小，敲打球在向右摆动到最高点时，还不足以碰撞到垂直连接杆右侧壁，左空心铁皮球和右空心铁皮球依然处于静止状态；随着敲打球起始位置在左侧被逐渐抬高，连接杆与支撑穿越板之间的起始夹角也会越来越大，敲打球在向右摆动的过程中，就会碰到垂直连接杆的右侧壁，垂直连接杆就会向右摆动，此时，左空心铁皮球就会失去垂直连接杆的依靠向下做自由落体，与此同时右空心铁皮球获得初速度向右平抛运行；在左空心铁皮球和右空心铁皮球的运动过程中，最先通过第一球体穿越板，左空心铁皮球穿过第一球体穿越板上的球体穿越槽左侧时，左空心铁皮球的外侧壁与球体穿越槽两侧的导电贴片保持接触，指示灯安装柜最上部位置的左侧指示灯连接的电路被导通，该指示灯就会亮起；同理，右空心铁皮球平抛运动穿过第一球体穿越板的球体穿越槽右侧时，也会与第一球体穿越板中的球体穿越槽中的导电贴片保持接触，指示灯安装柜最上部位置的右侧指示灯连接的电路被导通，该指示灯也会亮起；当左空心铁皮球穿越离开后，指示灯安装柜最上部位置的左侧指示灯连接的电路会被断开，所对应的指示灯就会熄灭；右空心铁皮球离开后，也会出现同样的情况，指示灯安装柜最上部位置的右侧指示灯连接的电路被断开，该指示灯也会熄灭；而随着左空心铁皮球和右空心铁皮球的继续运动，会穿越第二球体穿越板上的球体穿越槽位置，同样出现指示灯安装柜中间部位的左侧和右侧指示灯亮灭的情况；当左空心铁皮球和右空心铁皮球经过第三球体穿越板上的球体穿越槽时，也会导致指示灯安装柜最下部位置的左侧和右侧指示灯的亮灭，直到左空心铁皮球和右空心铁皮球落入到球体收集腔中，平抛球右侧导电贴片从下料斜台滑入到球体收集腔左侧停止运动，整个演示过程结束。