[实用新型]李萨如图形教学演示仪

说明书

本实用新型属于物理教学演示仪，特别是能直观演示描绘李萨如图形的教学演示仪。

申请日以前有“示波器”能演李萨如图形。

但示波器有不足之处，它就是质点作相互垂直的简谐振动的过程和李萨如图形合成的过程，是通过电流的振动来实现的。由于电流振动的频率很高，因此，肉眼根本无法观察到互相垂直简谐振动的物理过程和合成李萨如图形的物理过程，直观性差，学生理解尚难。本实用新型的目的针对上述情况，根据人的认识规律总是从感性到理性，因此研制用机械的相互垂直的简谐振动合成李萨如图形。使相互垂直简谐振动的速度和合成李萨如图形的速度大大减慢，甚至其速度人工可以控制，使学生能够直接观察到质点作相互垂直简谐振动的物理过程和合成李萨如图形的物理过程，还能观察到李萨如图形教学演示仪，它自动地把李萨如图形描绘在一张白纸上，解决直观性问题，改革教学手段，提高教学质量。

本实用新型的目的是这样实现的，由框架、振动梁、齿轮组和装有中空圆柱体笔杆座的四层槽轨描绘机构所组成。框架是“田”字形，并且在其上横梁5、下横梁6、左竖梁16、右竖梁17的四条边梁内侧，用铣床都铣了同等深度，相同宽度，相同长度，相互对称的直向横轨，20、21、22、23；

所述的振动梁，由相互交叉成“十”字形状的竖直振动梁1和水平振动梁7所组成，在竖直振动梁的上层设置有一条与其具有一定间距的补加梁13，沿着竖直振动梁和它的补加梁的直向，各开了一个长度相等、宽度相等、方向相同，在同一平面的直向槽轨4，竖直振动梁1通过其两端上设置的滑块，分别安装在“田”字形框架的上横梁5、下横梁6两条边梁内侧设置的直向槽轨20、21之内，使其与上横梁，下横梁，实现滑动配合，在水平振动梁的上层设置有一条与其具有一定间距的补加梁，沿着水平振动梁和它的补加梁的直向，各开了一条长度相等，宽度相等，方向相同，在同平面的直向槽轨，水平振动梁7通过其两端上设置的滑块，分别安装在“田”字形框架的左竖梁16，右竖梁17两条边梁内侧设置的直向槽轨22、23内，使其与左竖梁，右竖梁实现滑动配合，竖直振动梁1在水平振梁7和它的补加梁14之间，滑动配合，水平振动梁7的补加梁14在竖直振动梁1和它的补加梁13之间，滑动配合。

所述的齿轮组，由转轴固定在中横梁15上的齿轮2、转轴固定在中竖梁18上的齿轮8、转轴固定在中横梁和中竖梁交接处上的中介齿轮10进行传动配合所组成；转轴固定在中横梁15上的齿轮2通过其边缘上设置的一个圆柱形支柱3装置在竖直振动梁的直向槽轨4之内，实现滑动配合，转轴固定在中竖梁18上的齿轮8，通过其边缘上设置的一个圆柱形支柱9装置在水平振动梁的直向槽轨之内，实现滑动配合；

所述描绘机构，动画笔杆插在中空圆柱体笔杆座12的中空之内，中空圆柱体笔杆座安装在竖直振动梁1和它的补加梁13的直向槽轨、水平振动梁7和它的补加梁14的直向槽轨交叉处，由四层槽轨所构成的方孔11之内，中空圆柱体笔杆座12与四层槽轨所构成的方孔11实行滑动配合。

中空圆柱体笔杆座12随竖直振动梁1和水平振动梁7的交叉处的运动而运动，因此动画笔把交叉处的轨迹李萨如图形演示、描绘在一张白纸上，达到本实用新型演示仪研制的目的。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1，利用“参考圆”推证一个质点做简谐振动的图。

图2，利用“参考圆”推证一条线做简谐振动的图。

图3，竖直振动梁1及其补加梁13的位置关系图。

图4，为竖直振动梁1及其补加梁13，水平振动梁7及其补加梁14和中空园柱体笔杆座12的位置关系图。

附图5，为本实用新型整体结构原理简图。

本实用新型的基本理原是：根据物理教材内容，利用“参考圆”研究弹簧振子振动规律的方法，半径为R_A的质点M，作匀速速圆运动时，质点M在X轴上的投影P的位移是x。图1x=R_ACOSa

该方程是简谐振动的方程，即M在X轴上投影P点的运动是简谐振动，平衡位置在X轴的原点，即圆心O_A处，R_A是P点作简谐振动的振幅。T₁是质点M做匀速圆周运动的周期，也是P点做简谐振动周期。

φ1是质点M在时间t=0时，R_A与X轴之间的夹角，也是t=0时，P点作简谐振动的初相。