[实用新型]一种旋转矢量演示仪

说明书

本实用新型公开了一种旋转矢量演示仪，包括有水平设置的投影座以及设置在投影座上的支撑架，支撑架上固定设置有刻度盘，刻度盘的中部设置有转轴，转轴由第一电机驱动，转轴上设置有转动臂，投影座上在刻度盘的正下方设置有坐标轴，投影座在刻度盘的背面设置有绘图纸，绘图纸缠绕在卷轴上，卷轴由第二电机驱动，并且绘图纸的运动方向与刻度盘的表面平行，转动臂上通过卡扣连接有矢量箭头，矢量箭头的侧壁垂直于坐标轴设置有激光源，并且矢量箭头的下端设置有记号笔，记号笔与绘图纸表面抵接。本实用新型可以根据需要调节振幅，以达到直观展现和理解简谐振动的目的。

技术领域

本实用新型涉及物理教学用具，尤其涉及一种旋转矢量演示仪。

背景技术

简谐振动是学习振动和波动的理论基础。教材中用旋转矢量法来诠释简谐振动，这是教学的一个难点，学生很难将简谐振动中的振幅、角频率、相位等物理量和旋转矢量里面半径、角速度、与X轴夹角等物理量对应上。与抽象的语言描述相比，借助演示仪可以让学生直观的观察到圆周运动与简谐运动的转化，便于教学活动的开展。已有的一些旋转矢量分析仪，其振幅固定，不能根据需要进行调节，难以直观的展现和理解简谐振动。

实用新型内容

为解决现有技术的缺点和不足，提供一种旋转矢量演示仪，从而根据需要调节振幅，以达到直观展现和理解简谐振动的目的。

为实现本实用新型目的而提供的一种旋转矢量演示仪，包括有水平设置的投影座以及设置在投影座上的支撑架，所述支撑架上固定设置有刻度盘，所述刻度盘的中部设置有转轴，所述转轴由第一电机驱动，所述转轴上设置有转动臂，所述投影座上在刻度盘的正下方设置有坐标轴，所述投影座在刻度盘的背面设置有绘图纸，所述绘图纸缠绕在卷轴上，所述卷轴由第二电机驱动，并且所述绘图纸的运动方向与所述刻度盘的表面平行，所述转动臂上通过卡扣连接有矢量箭头，所述矢量箭头的侧壁垂直于坐标轴设置有激光源，并且所述矢量箭头的下端设置有记号笔，所述记号笔与所述绘图纸表面抵接。

作为上述方案的进一步改进，所述转动臂关于其中心对称设置有一条第一滑槽，所述第一滑槽内部两侧间隔设置有多个第一卡块，所述卡扣包括有卡位座，所述卡位座的外壳与所述矢量箭头固定连接，所述卡位座滑动设置在所述第一滑槽内，所述卡位座内部设置有空腔，并且在卡位座的内部对称设置有两条定位杆，两条定位杆将所述空腔分为左腔室与右腔室，所述左腔室与右腔室内均设置有滑动座，所述滑动座的一端通过第一弹簧与定位杆连接，另一端对应第一卡块设置有第二卡块，所述滑动座的外端设置有拨动板，所述左腔室与右腔室均设置有供所述拨动板滑动的第二滑槽以及供所述第二卡块穿过的第三滑槽，所述第二滑槽位于所述左腔室与右腔室的上方，所述第三滑槽位于所述左腔室与右腔室的外侧壁。

作为上述方案的进一步改进，所述记号笔包括有笔座以及铅笔，所述笔座内设置有第二弹簧，所述第二弹簧的另一端与所述铅笔连接。

作为上述方案的进一步改进，所述刻度盘上标注有角度以及长度。

作为上述方案的进一步改进，所述转动臂上设置有挡光片，所述投影座上设置有光电门与数字计时器，光电门设置在挡光片的运动轨迹上，所述光电门与数字计时器配合使用，以计算周期、运动时间。

本实用新型的有益效果是：

与现有技术相比，本实用新型提供的一种旋转矢量演示仪，在使用的时候，由第一电机带动转轴转动，使得转动臂绕着转轴旋转，激光源照射在坐标轴上，第二电机驱动卷轴运动，带动绘图纸运动，记号笔抵接在绘图纸上，配合转动臂将简谐振动画在绘图纸上。通过卡扣在转动臂上滑动，就可以调节矢量箭头在转动臂上的位置，从而可以根据需要调节振幅，以达到直观展现和理解简谐振动的目的。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型的结构示意图；