[实用新型]一种向心力演示验证装置

说明书

本实用新型公开了一种向心力演示验证装置。包括柱腿，所述柱腿的上端固定连接有工作台。该实用新型装置使用了第一压力传感器和第二压力传感器能够直接将向心力最直接的用数值体现，便于学生最为直观的理解，该实用新型装置光电计时器能够有效通过档光片旋转的次数来记录运动圈数，从而记得运动周期，该实用新型装置在第一运动轨体内的轨道调节第一压力传感器从而使得运动轨道半径可以连续调整，该实用新型装置能够通过手动摇杆或同步慢速电动机提供均匀的速度，最能直观的观测两组运动轨体内球体向心力的运动规律变化，该实用新型装置能够有效直观高效的演示多种向心力变化的外在原因，并且通过最为直观的数值便于学生能够理解向心力的变化。

技术领域

本实用新型涉及教学演示的技术领域，特别涉及一种向心力演示验证装置。

背景技术

演示是指通过一些方式和工具，将信息传达给他人；是一种信息传达的行为方式；利用实验或实物、工具把事物的过程显示出来的过程，让人认识或理解。

物理教学的重点在于验证，而“向心力”是一个重要的知识点，向心力是当物体沿着圆周或者曲线轨道运动时，指向圆心(曲率中心)的合外力作用力；“向心力”一词是从这种合外力作用所产生的效果而命名的；这种效果可以由弹力、重力、摩擦力等任何一力而产生，也可以由几个力的合力或其分力提供，同学一般难以理解，所以就需要一个多功能的向心力演示装置来进行物理学验证。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种向心力演示验证装置，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种向心力演示验证装置，包括柱腿，所述柱腿的上端固定连接有工作台，所述工作台的上端两侧分别转动连接有第一调节盘和第二调节盘，所述工作台的一侧固定连接有光电计时器，所述工作台的下侧一端固定连接有导电环，所述工作台的下端通过斜固定板转动连接有主动盘，所述第一调节盘和第二调节盘通过第一皮带相互转动连接，所述第一调节盘和第二调节盘的上端均固定连接有固定块，所述固定块的上端分别固定连接有第一运动轨体和第二运动轨体，所述第一运动轨体和第二运动轨体的外侧粘接有标尺，所述第一运动轨体和第二运动轨体的一端设置有中心钻孔，所述第一运动轨体的第二运动轨体的另一端设置有轨道，所述中心钻孔的一侧通过供电线连接到另一端的第一压力传感器和第二压力传感器上，所述第一运动轨体的一端设置有档光片，所述主动盘通过第二皮带转动连接有从动盘，所述从动盘的下端通过协助架固定连接有工作台，所述协助架的下端设置有导电环。

进一步地，所述主动盘的一侧预留有契合杆，能够契合手动摇杆或同步慢速电动机的输出轴作为驱动动力，所述主动盘通过交错的第二皮带转向传递给从动盘，并且通过同一个动力轴传递到上端的第一调节盘转动。

进一步地，所述第一调节盘和第二调节盘为多级可调阶梯，所述第一调节盘由上往下直径逐步变宽，所述第二调节盘由上往下直径逐步变窄，所述第一调节盘和第二调节盘通过第一皮带相连接，并且转速相等，所述第一调节盘和第二调节盘的中部设置有中心钻孔便于线缆穿入。

进一步地，所述导电环为一个中部带有孔洞的圆柱，所述导电环中部与第一调节盘、第二调节盘、第一运动轨体和第二运动轨体中部的中心钻孔贯通，便于供电线通过。

进一步地，所述第一压力传感器和第二压力传感器采用同类型的压力传感器来监测球体向外的向心力，所述第二压力传感器为固定式，一侧通过螺栓加固，所述第一压力传感器为可调式，一侧通过轨道进行一定的调节，通过调节模拟臂长变化直观地显示出小球在运动过程中所受向心力的大小。

进一步地，所述光电计时器分为一个发射端和一个接收端，形成光栅，所述光电计时器通过一个较长的固定杆安装在工作台的一侧，并且不影响第一运动轨体的转动，所述光电计时器随着第一运动轨体上的档光片转动遮挡光栅，从而产生信号被记录圈数。