[实用新型]一种验证力的平行四边形定则的装置

说明书

本实用新型公开了一种验证力的平行四边形定则的装置，包括竖直平板，所述竖直平板正面和背面的底部两侧均固定连接有两个对称分布的底座，所述竖直平板正面一侧的外壁上固定连接有固定轴，所述固定轴的外部套接有棘轮，且棘轮与固定轴之间形成转动连接，所述竖直平板的正面外壁通过螺栓连接有三组连接块。本实用新型方便师生随时改变无弹性细绳的长度，而且便于对无弹性细绳的固定，使得学生直观的观察到合力并非分力的代数和，同时通过刻度圆盘定量得到两分力之间夹角与合力大小的变化，解决了教学过程中的难点，不仅可以定量分析合力与分力的大小关系，还能够明确合力大小随夹角的变化。

技术领域

本实用新型涉及力学教学技术领域，尤其涉及一种验证力的平行四边形定则的装置。

背景技术

平行四边形定则是矢量运算的普遍法则。两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这个平行四边形的对角线就表示合力的大小和方向。

在现有的中学物理教材中求合力的方法——平行四边形定则的探究实验，不具有很好的直观性，在验证测量时精确度不高，验证时间比较长，不可以定量分析合力与分力的大小关系，还不能够明确合力大小随夹角的变化。因此，亟需设计一种验证力的平行四边形定则的装置来解决上述问题。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种验证力的平行四边形定则的装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种验证力的平行四边形定则的装置，包括竖直平板，所述竖直平板正面和背面的底部两侧均固定连接有两个对称分布的底座，所述竖直平板正面一侧的外壁上固定连接有固定轴，所述固定轴的外部套接有棘轮，且棘轮与固定轴之间形成转动连接，所述竖直平板的正面外壁通过螺栓连接有三组连接块，且三组连接块的规格相同，所述连接块的正面外壁固定安装有第一连接杆，所述第一连接杆远离连接块的一端外壁上通过螺栓连接有固定板，所述固定板中间为镂空结构，所述固定板的两侧外壁均开有螺纹孔，两个所述螺纹孔的内部均插接有连接轴，所述连接轴的外部套接有滑轮，所述竖直平板的正面外壁上通过螺栓固定安装有三个呈等腰三角形分布的定滑轮，且连接块、第一连接杆、固定板、滑轮共同构成定滑轮，所述棘轮的外壁上绕接有无弹性细绳。

进一步的，所述竖直平板的正面外壁活动设置有第一铷磁铁，所述竖直平板的背面外壁上活动设置有第二铷磁铁，所述第一铷磁铁的一侧外壁粘贴有刻度圆盘，且第一铷磁铁的位置与第二铷磁铁的位置位于同一条水平线上。

进一步的，所述底座为木质结构，且竖直平板为PVC材质，连接块为亚克力材质。

进一步的，所述棘轮的正面外壁焊接有把手，且把手上套接有橡胶套，所述竖直平板靠近棘轮的正面外壁上外壁开有U型槽，且U型槽内部插接有活动挡销。

进一步的，所述无弹性细绳远离棘轮的一端栓接有弹簧测力计，且无弹性细绳绕接在定滑轮上，所述弹簧测力计的底端设置有挂钩。

进一步的，通过三个所述无弹性细绳的自由端相互缠绕有结点，其中两根所述无弹性细绳分别绕接在定滑轮上，其中两根所述无弹性细绳的自由端栓接有钩码，且钩码悬挂在定滑轮的下方，其中一根所述无弹性细绳的一端栓接在挂钩上。

本实用新型的有益效果为：

1.通过设置的棘轮和活动挡销，不仅能够方便师生随时改变无弹性细绳的长度，而且便于对无弹性细绳的固定，提高该装置的灵活性。

2.通过设置的第一铷磁铁和第二铷磁铁，能够便于刻度圆盘在竖直平板上的固定，便于老师的操作，提高了老师的教学效果。

3.通过设置的刻度圆盘和弹簧测力计，使得学生直观的观察到合力并非分力的代数和，同时通过刻度圆盘定量得到两分力之间夹角与合力大小的变化，解决了教学过程中的难点。