[实用新型]激光热敏简谐振动实验测量演示仪

说明书

本实用新型公开了激光热敏简谐振动实验测量演示仪，主要涉及教学实验仪器领域。包括支撑架体、滑动竖板、导向柱、圆形板、激光器、振子弹簧、动力机构、L型支架、计时测速机构；支撑架体包括固定连接的水平底座、固定竖板、顶板，滑动竖板滑动连接设置在固定竖板表面，滑动竖板上设置热敏纸，导向柱垂直设置在水平底座与顶板之间，圆形板保持水平与导向柱滑动连接，激光器设置在圆形板底部，振子弹簧两端与顶板和圆形板连接，动力机构驱动滑动竖板沿着固定竖板水平滑动。本实用新型的有益效果在于：能解决现有技术中的不足，能测量出简谐振动运动中各个物理量数值，而且能良好的用于教学，有利于培养学生的分析能力。

技术领域

本实用新型涉及教学实验仪器领域，具体是激光热敏简谐振动实验测量演示仪。

背景技术

高中物理选修3-1(教育科学出版社)《简谐运动的图像和公式》一节中，所示的固定在竖直平面做小角度摆动漏斗中流出的细沙在平板上形成的曲线轨迹来近似地演示简谐运动图像。但此装置存在很多不足之处：①单摆在摆动过程中易形成圆锥摆，导致实验结果不够精确；②手拉动硬纸板不能较好地保证其做匀速直线运动；③实验中沙摆只能画出水平面上的图像，不能同时让学生观察以到竖直平面内图像，不具有较好的观察效果；④实验器材零散，不易于来回搬动；⑤实验不具有良好的拓展性和延展性，不具备一物多用，节约资金等优点，具有一定局限性，不适应新课程提倡的高效课堂。专利号(NO:CN 104966439A)弹簧振子简谐振动正弦曲线合成演绘仪，优点：通过电火花打点得到弹簧振子简谐振动正弦曲线非常清晰,在描迹纸上描出的曲线可从仪器上取下来近距离向学生展示,演示效果非常好。不足之处：不能测量出分析弹簧振子简谐振动运动各个物理量数值。在《物理实验》2016年第9期“用激光扫描法合成简谐运动图像”一文中作者的方法是用半导体激光器为光源，通过激光将竖直方向的简谐振动和水平方向的往复运动进行合成得到简谐振动图像，通过观察屏可观察到光点振动展开后形成的正弦(或余弦)简谐振动曲线的全过程，从而设计出了激光扫描法简谐振动图像演示仪。优点：1.仪器结构紧凑，用激光演示现象明显，加深对振动图像的理解，采用了光线性能较好的半导体激光器，加之垂直屏显示，演示效果较好。不足之处是不能测量出弹簧振子简谐振动运动中各个物理量数值。

综上所述，现有的技术中，有一个共同的不足就是不能测量出简谐振动运动中各个物理量数值。采用摆动漏斗装置时还有更多的不足。而且现在的这些简谐振动运动演示装置，不能良好的用于教学，不利于培养学生的分析能力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供激光热敏简谐振动实验测量演示仪，它能解决现有技术中的不足，能测量出简谐振动运动中各个物理量数值，而且能良好的用于教学，有利于培养学生的分析能力。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

激光热敏简谐振动实验测量演示仪，包括支撑架体、滑动竖板、导向柱、圆形板、激光器、振子弹簧、动力机构；所述支撑架体包括固定连接的水平底座、固定竖板、顶板，所述滑动竖板滑动连接设置在固定竖板表面，所述滑动竖板上设置热敏纸，所述导向柱垂直设置在水平底座与顶板之间，所述圆形板保持水平与导向柱滑动连接，所述激光器设置在圆形板底部，所述振子弹簧两端与顶板和圆形板连接，所述动力机构驱动滑动竖板沿着固定竖板水平滑动。

还包括倒L型支架、计时测速机构，所述倒L型支架固定设置在水平底座、固定竖板之间，所述计时测速机构包括U型挡光片、光电门和数显计时计速仪，所述光电门设置在倒L型支架上，所述U型挡光片设置在滑动竖板上，所述光电门的两个电极与U型挡光片的水平高度相对应，所述光电门的两个电极连接在数显计时计速仪上。

所述固定竖板顶部和底部均设有滑槽，所述滑动竖板通过滑槽与固定竖板滑动连接。

所述滑动竖板顶部和底部设有滑轮，所述滑轮与滑槽槽面接触。

所述滑槽槽面设有滚动球，所述滑动竖板顶部和底部与滑槽槽面内滚动球接触。