[实用新型]向心力演示器

说明书

本实用新型涉及一种物理学教学实验仪器，确切地说是向心力演示器。

向心力实验是高级中学物理课的重要实验之一，向心力公式是F＝mω²r，ω＝2πn，所以，公式可写成F＝4π²n²mr。验证公式就要求准确测出向心力F，转速n，质量m，半径r，并要求这些物理量可变，由于现有的向心力演示器是手动的，就很难较精确地测定这些物理量，发明人曾在去年申请一种以电力驱动的向心力实验器，申请号88213705.0，对测定实验数据已达到精确目的，但是，教师在课堂教学时无法使用向心力实验器做演示实验，因为，学生无法看清实验数据。

本实用新型的目的是要提供一种以电力驱动的向心力演示器，它改进了向心力实验器，既能精确地测出质量、转速、向心力和半径，并能把测出的数据放大显示，使学生有清晰的可见度，加强直观教学的效果。

本实用新型的目的是这样实现的，

一种向心力演示器，由机壳、转轴、横杆、半径刻度尺，向心力刻度尺、触片、弹簧，砝码盘、半径放大显示装置和向心力放大显示装置所构成，其特征在于转轴（18）与机壳（1）是动连接，横杆（9a、9b）与转轴（18）是固定连接，横杆（9a、9b）上装有可调整位置的定位圈（11a、11b），两个重物（8a、8b）上方分别装有二个滚轮（10a、10b），滚轮（10a、10b）的中部有弧形凹槽，分别跨在横杆（9a、9b）上，定位圈（11a、11b）与重物（8a、8b）之间有弹簧（17a、17b）连接；

机壳（1）上装有测半径刻度尺（4）、向心力刻度尺（15）、计数灯（13）、测力指示灯（14）、测半径指示灯（5）；

机壳（1）的背板上有接线柱（19）、向心力旋钮（20）、测半径旋钮（25）、电机开关（24）、调速器（23）；

机壳（1）内装有一只6V直流电机，经小皮带轮、大皮带轮和皮筋把动力传递给转轴（18）；机壳（1）内还装有半径放大显示装置和向心力放大显示装置；

半径放大显示装置由半径传动轴（32）、半径传动轮（33a、33b）、小轮（28c、28d）、传动线（29c、29d）绕线轮（30c、30d）、绕纸带圆筒（31c、31d）和半径数值放大纸带（3）所组成；向心力放大显示装置由测力传动轴（26）、测力传动轮（27a、27b）、小轮（28a、28b）、传动线（29a、29b）、绕线轮（30a、30b）、绕纸带圆筒（31a、31b）和向心力数值放大纸带（12）所组成。绕线轮（30）与传动轮（27b、33b）的半径是1：4，传动轮（27a、27b、33a、33b）与绕纸带圆筒（31a－d）的半径相等。

测力刻度尺定位器（39）由定位螺钉（22）与支架（38a）是动连接，另有二只螺钉与向心力刻度尺（15）连接。

调节转速的调速器（23）是线绕变阻器。

本演示器采用6V直流电源，由直流小电机带动转轴（18）旋转，从而带动横杆（9）和重物（8）旋转，用线绕变阻器作调速器进行无级调节转速，保证重物（8）作匀速圆周运动，且转速连续可调，可在某一转速下稳定地测出转速，向心力和半径。

本演示器在测半径数值和半径放大显示数值是这样完成的：当重物（8）在作匀速旋转时，用手旋转测半径旋钮（25），同时，测半径传动轮（33a、33b）、传动线（29c、29d）、小轮（28c、28d）、绕线轮（30c、30d）、绕纸带圆筒（31c、31d）都随着旋转，传动线（29c）带动测半径游标（36），游标（36）即在游标支架（38b）上水平方向移动，与游标（36）连接一起的触片（6）碰到正在旋转的重物（8a）下的触点（7）时，导通电源，半径指示灯（5）亮一下，与测半径触片（6）一体的下端指针，指出半径刻度尺（4）上的数值，就是重物（8）的旋转半径r。随着传动线（29d）和绕线轮（30c30d）的转动，半径数值放大纸带（3）也就同步水平移动，由于绕线轮（30c、30d）与半径传动轮（33b）的半径是1：4，这样传动轮（33b）转一转，绕线轮（30c、30d）转4转，半径数值放大纸带（3）移动的距离比游标（36）移动距离大4倍，半径数值在本演示器的正面就清晰可见。