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向心探究仪

阅读:442发布:2020-05-16

专利汇可以提供向心探究仪专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且向心 力 探究仪,涉及测量力的装置的技术领域。本实用新型包括固定箱、滚珠转盘、轨道槽、 电动机 ;在固定箱内腔设有 电子 秤、节能灯、电源插头,在电子秤上放置一个压 块 ;在轨道槽的中心孔两侧分别放置平衡物、钩码箱,在轨道槽放置钩码箱一侧的槽底设置若干小滚珠;在轨道槽的中心孔附近设置定 滑轮 ,钩码箱与压块之间通过细线连接;在轨道槽放置钩码箱一侧的外 侧壁 上设置刻度尺,在钩码箱的 重心 处设置与刻度尺的刻度线相对应的 指针 ;在轨道槽的中心上方通过 支架 设置电动机,电动机的 转轴 与轨道槽连接;在固定箱一侧设置潜望镜。本实用新型测量 精度 高、结构简单合理,操作简便,效果好。,下面是向心探究仪专利的具体信息内容。

1.向心探究仪,其特征在于:包括固定箱、滚珠转盘、轨道槽、电动机,所述滚珠转盘设置在固定箱上方,所述轨道槽固定连接在转盘上方,所述固定箱、滚珠转盘和轨道槽的中心在同一轴线上,且分别设有一个中心孔;在所述固定箱内腔设有电子秤、节能灯、电源插头,所述节能灯固定连接在固定箱内腔上表面,所述电子秤布置在固定箱中心孔下方,在电子秤上放置一个压;在所述轨道槽的中心孔两侧分别放置平衡物、钩码箱,在所述轨道槽放置钩码箱一侧的槽底设置若干小滚珠,钩码箱设置在小滚珠上方;在所述轨道槽的中心孔附近设置定滑轮,所述钩码箱与压块之间通过细线连接,所述细线经定滑轮依次穿置在轨道槽、滚珠转盘和固定箱的中心孔内;在所述轨道槽放置钩码箱一侧的外侧壁上设置刻度尺,在所述钩码箱的重心处设置与刻度尺的刻度线相对应的指针;在所述轨道槽的中心上方通过支架设置电动机,所述电动机的转轴与轨道槽连接;在所述固定箱一侧设置潜望镜,所述潜望镜一端布置在电子秤的显示器上方,另一端布置在固定箱外侧。
2.根据权利要求1所述的向心力探究仪,其特征在于:所述钩码箱内设有两个隔板,所述两个隔板将钩码箱分为左、中、右三个腔室。

说明书全文

向心探究仪

技术领域

[0001] 本实用新型涉及测量力的装置的技术领域。

背景技术

[0002] 向心力既是高中物理的重点概念,也是当今世界尖端科学必须掌握的基础知识,如天宫一号、嫦娥一号等飞船的宇宙飞行都离不开向心力的应用。而且探究影响向心力大小因素的实验是高中物理的重要实验,但与教材配套的演示实验仪只能定性地演示影响向心力大小的相关因素,用该实验仪演示向心力的大小变化时,区别不太明显,无法进行定量研究。尤其是对向心力与速度的平方成正比关系的结论的得出更是力不从心。 发明内容
[0003] 本实用新型目的是提供一种精度高,绿色环保,操作简便的向心力探究仪。 [0004] 本实用新型包括固定箱、滚珠转盘、轨道槽、电动机,所述滚珠转盘设置在固定箱上方,所述轨道槽固定连接在转盘上方,所述固定箱、滚珠转盘和轨道槽的中心在同一轴线上,且分别设有一个中心孔;在所述固定箱内腔设有电子秤、节能灯、电源插头,所述节能灯固定连接在固定箱内腔上表面,所述电子秤布置在固定箱中心孔下方,在电子秤上放置一个压;在所述轨道槽的中心孔两侧分别放置平衡物、钩码箱,在所述轨道槽放置钩码箱一侧的槽底设置若干小滚珠,钩码箱设置在小滚珠上方;在所述轨道槽的中心孔附近设置定滑轮,所述钩码箱与压块之间通过细线连接,所述细线经定滑轮依次穿置在轨道槽、滚珠转盘和固定箱的中心孔内;在所述轨道槽放置钩码箱一侧的外侧壁上设置刻度尺,在所述钩码箱的重心处设置与刻度尺的刻度线相对应的指针;在所述轨道槽的中心上方通过支架设置电动机,所述电动机的转轴与轨道槽连接;在所述固定箱一侧设置潜望镜,所述潜望镜一端布置在电子秤的显示器上方,另一端布置在固定箱外侧。
[0005] 本实用新型由电子秤测量向心力的大小,电子秤精度为0.1g,转化为测力计,精度可达0.001N,比传统的弹簧测力计的精度0.1N提高了100倍。但电子秤只能间接测压力,不能测拉力,因此需通过转化测量获得。其思路是用压块作为转化物,让其压在电子秤上,在钩码箱静止时测得压块的质量为M,当钩码箱作匀速圆周运动时,细线上的向心力通过定滑轮改变方向,向上拉压块,使电子秤的示数减小为m,其变小量为Δm=M-m,此时向心力的大小可由F=Δmg计算得到。
[0006] 本实用新型钩码箱的向心力是由拉力与摩擦力的合力来提供的,本实用新型让钩码箱置于轨道槽内的小滚珠上,采用滚动摩擦代替滑动摩擦的方法来减小摩擦力。本实用新型钩码箱的重心位置处设置指针,使其与轨道槽侧面刻度尺的刻度线相对应,由指针的位置可方便地读出转动半径,保证了无论其中的质量如何改变,其重心位置保持不变,此外,调节细线的有效长度就能方便地改变转动半径。
[0007] 本实用新型改变转盘转动的速度来改变钩码箱的角速度,转盘的转动可采取机动和手动二种方法:(1) 机动:将电动机固定在支架上,并保证其定子与支架相接,转子与轨道槽相接,电动机转动时带动转盘匀速转动。(2) 手动:也可以用手指按在转盘的适当位置,使转盘匀速转动,用电子秒表测出钩码箱匀速转动10周所需的时间t,就可以通过计算得出钩码箱的角速度ω=20π/t。
[0008] 本实用新型由于电子秤的显示器被转盘挡住,固定箱内光线弱,无法读数。通过固定箱的箱顶设置节能灯增大亮度,在电子秤显示器上方设置潜望镜改变光路来解决电子秤的读数问题。
[0009] 本实用新型测量精度高、结构简单合理,绿色环保、灵活轻巧、实验时操作简便,效果好。
[0010] 本实用新型所述钩码箱内设有两个隔板,所述两个隔板将钩码箱分为左、中、右三个腔室,其中左、右两室可各竖放一个钩码,中心可叠放三个钩码,这样可依照实验需要放置不同个数的相同钩码,以满足探究实验的需要。附图说明
[0011] 图1为本实用新型的结构示意图。
[0012] 图2为图1的A-A向剖视图。

具体实施方式

[0013] 如图1、2所示,本实用新型包括固定箱1、滚珠转盘2、轨道槽3、电动机4,滚珠转盘2设置在固定箱1上方,轨道槽3固定连接在转盘2上方,固定箱1、滚珠转盘2和轨道槽3的中心在同一轴线上,且分别设有一个中心孔。
[0014] 在固定箱1内腔设有电子秤5、节能灯6、电源插头7,节能灯6固定连接在固定箱1内腔上表面,电子秤5布置在固定箱1中心孔下方,在电子秤5上放置一个压块8。 [0015] 在轨道槽4的中心孔两侧分别放置平衡物9、钩码箱10,钩码箱10内设有两个隔板10-1,两个隔板10-1将钩码箱10分为左、中、右三个腔室10-2、10-3、10-4;在轨道槽3放置钩码箱10一侧的槽底设置若干小滚珠11,钩码箱10设置在小滚珠11上方;在轨道槽
3的中心孔附近设置定滑轮12,钩码箱10与压块8之间通过细线13连接,细线13经定滑轮12依次穿置在轨道槽3、滚珠转盘2和固定箱1的中心孔内;在轨道槽3放置钩码箱10一侧的外侧壁上设置刻度尺14,在钩码箱10的重心处设置与刻度尺14的刻度线相对应的指针15。
[0016] 在轨道槽3的中心上方通过支架16设置电动机4,电动机4的转轴与轨道槽3连接;在固定箱1一侧设置潜望镜17,潜望镜17一端布置在电子秤5的显示器上方,另一端布置在固定箱1外侧。
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