[实用新型]向心力演示装置

说明书

本实用新型公开一种向心力演示装置，包括底座、指示管、驱动件、控制器及转速检测器；指示管包括第一竖直段、第二竖直段及水平段，驱动件安装于底座，驱动件用以驱动指示管做圆周运动，指示管的运动轨迹的轴向垂直于水平段的长度方向；控制器与驱动件电连接，控制器用以控制驱动件的转速；转速检测器用以检测指示管做圆周运动时的转速。本实用新型技术方案设计一种向心力演示装置，该向心力演示装置利用液体高度差来演示向心力，用户在教学时，可以很方便地、直观地演示向心力，让学生可以直观地感受向心力，同时也能够方便用户探究向心力公式里各变量之间的关系。

技术领域

本实用新型涉及教学器材领域，特别涉及一种向心力演示装置。

背景技术

离心运动及向心力的有关计算是高中物理的重要知识点，也是学生的学习难点，知识抽象，没有相关的实验演示装置，更没有探究向心力公式的实验设备。教学仪器设计者曾设计过基于弹簧秤或压力传感器的向心力演示器，但二者有着共同的缺点，即操作复杂、误差大，不能方便地通过变量控制法探究向心力公式中各变量之间的关系。这也是教具生产厂家不能提供具有实用性的向心力演示仪器的主要原因。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种向心力演示装置，旨在方便用户在教学时演示向心力及探究向心力公式里各变量之间的关系。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种向心力演示装置，包括：

底座；

指示管，包括第一竖直段、第二竖直段及水平段，所述第一竖直段及第二竖直段的上端开口，且下端分别与所述水平段连通，且所述第一竖直段及第二竖直段在所述水平段的长度方向上间隔设置；

驱动件，安装于所述底座，所述驱动件用以驱动所述指示管做圆周运动，所述指示管的运动轨迹的轴向垂直于所述水平段的长度方向；

控制器，与所述驱动件电连接，所述控制器用以控制所述驱动件的转速；以及

转速检测器，用以检测所述指示管做圆周运动时的转速。

优选地，所述向心力演示装置还包括用以可拆卸固定所述指示管的固定件，所述驱动件与所述固定件驱动连接。

优选地，所述固定件呈长条状设置，且其长度方向沿所述指示管的运动轨迹的径向设置，所述固定件的上侧面沿所述固定件的长度方向设置有用以卡持所述指示管的水平段的定位槽。

优选地，所述向心力演示装置还包括水平标尺，所述水平标尺沿所述固定件的长度方向延伸设置，并位于所述定位槽的上方，所述水平标尺上滑动设置有标定件，所述标定件上设置有用以卡持所述指示管的竖直段的卡持口。

优选地，所述标定件包括标定件主体及与所述标定件主体可拆卸连接的支撑板，所述标定件主体滑动连接于所述水平标尺上，所述标定件主体上设置有所述卡持口，所述支撑板上对应所述卡持口设置有可旋动的固定螺栓。

优选地，所述第一竖直段及所述第二竖直段上各自沿上下方向间隔设置有多个排水口；并且对应多个所述排水口，所述指示管的两竖直段上分别间隔设置有多个封堵件。

优选地，所述向心力演示装置还包括用以指示所述指示管的竖直段内的液体高度的高度显示器。

优选地，所述向心力演示装置还包括一控制盒，所述控制器设置于所述控制盒内，所述底座设置有容纳所述控制盒的容置槽，所述控制盒可拆卸固定于所述容置槽内。

优选地，所述向心力演示装置包括转速表，所述转速表与所述转速检测器电连接，所述转速表用以显示所述转速检测器检测到的转速。

优选地，所述驱动件为电机，所述底座内部中空以形成容置腔，所述电机置于所述容置腔内，所述电机的转轴的驱动端延伸至所述底座外侧。