[发明专利]教学演示系统

说明书

本发明提供了一种教学演示系统，包括：两个金属板，用于通电后在金属板之间形成电场；放置于所述金属板之间的金属球轨道；放置于金属球轨道两端的金属球选择器，用于放置金属球。本发明通过上述教学演示系统可以完成对于牛顿力学体系相关定律(例如牛顿第一定律或牛顿第二定律)的验证，同时可以避免摩擦力与空气阻力带来的系统误差，也就可以精确的完成实验数据的测量与记录。

技术领域

本发明涉及教育技术领域，更具体地说，本发明涉及一种教学演示系统。

背景技术

传统的教学实验并不能直接得到牛顿力学体系相关定律(例如牛顿第一定律或牛顿第二定律)的结论，需要进行基于实验现象的演绎推理，然而现有的教学演示方法中存在着难以进行定量分析、试验精度较低等问题。

同时，由于我们目前所学习的力学知识均存在于牛顿力学体系中，加之以上所提及的两大定律是经典力学必不可少的根基，目前对于上述实验结果的的精确性的需求是十分强烈的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供教学演示系统，以精确且快速的确定实验结果。

根据本发明，提供了一种教学演示系统，包括：两个金属板，用于通电后在金属板之间形成电场；放置于所述金属板之间的金属球轨道；放置于金属球轨道两端的金属球选择器，用于放置金属球。

优选地，所述系统还包括：高速摄像机，用于采集金属球在金属球轨道中运动过程中的视频信息。

优选地，所述系统还包括：与所述金属板分别相连的电源，用于使所述两个金属板分别携带属性相反的电荷。

优选地，所述系统还包括：设置于金属板的第一传感器，用于采集金属板所携带的电荷总量；设置于金属球轨道的第二传感器，用于金属球轨道中所述金属球所处的位置信息。

优选地，所述系统还包括：图像生成部件，用于根据所述电荷量和位置信息生成金属球运动过程中的受力和加速度之间的函数图像。

优选地，所述金属球选择器中包括多个立方体状凹槽，所述凹槽用于放置金属球。

优选地，所述凹槽中设置有至少一个电磁铁，用于控制放置于立方体状凹槽中金属球所携带的电荷量。

优选地，所述系统还包括：环境调节部件，用于为教学演示系统提供微重力环境。

优选地，所述金属球轨道呈圆柱状，所述金属球轨道侧壁材质包括透明玻璃状。

本发明通过上述教学演示系统可以完成对于牛顿力学体系相关定律(例如牛顿第一定律或牛顿第二定律)的验证，同时可以避免摩擦力与空气阻力带来的系统误差，也就可以精确的完成实验数据的测量与记录。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

图1示意性地示出了根据本发明实施例的教学演示系统的结构示意图。

图2示意性地示出了根据本发明实施例的金属球选择器的结构示意图。

图3示意性地示出了根据本发明实施例的金属球选择器中凹槽内部的结构示意图。

需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。

具体实施方式

为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。

如图1所示，本发明优选实施例的教学演示系统包括：

两个金属板11，用于通电后在金属板之间形成电场；