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一种可调机械波演示仪

阅读:564发布:2020-05-12

专利汇可以提供一种可调机械波演示仪专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种可调 机械波 演示仪,由刻度板、弹性板条、微型直流振动 马 达、弹性条带、滑球、弓形 支架 、滑杆、底座、调位槽、 底板 、 立板 、微型直流振动马达、集成运放器μA741等组成,用集成运放器μA741组成调压 电路 ,给固定在弹性板条自由端上的微型永磁直流振动马达供电,控制振动马达转速,以此来改变弹性板条自由端的振动 频率 ,在滑杆上穿套一滑球,滑球和弹性板条自由端之间栓系一根弹性条带,滑球不 锁 定时,演示 波动 特征,当滑球锁定在滑杆上时,再适当调节底板的 位置 和振动马达的转速,演示 驻波 ,当驻 波形 成时,即可通过刻度板,大致读出弹性介质空间距离和波节间的距离,以此,半定量地给出弹性介质空间距离与 波长 的关系。,下面是一种可调机械波演示仪专利的具体信息内容。

1.一种可调机械波演示仪,由刻度板、蝴蝶螺栓、螺孔、板条插孔、电路板、蝴蝶螺母、顶、弹性板条、微型直流振动达、弹性条带栓孔、弹性条带、滑球、弓形支架、细螺杆、滑杆、底座、调位槽、底板垫片电池、螺栓、插孔、立板开关、第一二极管、第二二极管、调速可变电阻、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、电位器、电容、集成运放器μA741组成,弹性条带(10)的一端连接在弹性板条(8)右端的弹性条带栓孔(9)上,另一端与滑球(11)连接,细螺杆(13)旋装在滑球(11)上,滑球(11)穿套在滑杆(14)上,滑杆(14)固定在弓形支架(12)的弓口,弓形支架(12)直立固定在底座(15)右侧端的面板上,其特征是:底座(15)左侧部分自上而下开凿一条足够长的调位槽(16),弓形支架(12)与调位槽(16)沿底座(15)纵向轴线分布,刻度板(1)直立固定在底座(15)上,且位于弓形支架(12)、调位槽(16)的后面,底板(17)两端各开一个插孔(21),两插孔(21)间的内侧,各竖直固定一块立板(22),在底板(17)上、两立板(22)之间的前半部分串安两只电池(19),后半部分插装电路板(5),立板(22)的上项端开有螺孔(3)、上中部开板条插孔(4),弹性板条(8)穿串在两个板条插孔(4)之中,顶块(7)压在弹性板条(8)上,蝴蝶螺栓(2)自上而下旋过螺孔(3)顶压在顶块(7)上,将弹性板条(8)紧紧地顶压限定在板条插孔(4)的下边沿上,底板(17)在调位槽(16)上面,垫片(18)在调位槽(16)下面,两只螺栓(20)从底座(15)下方自下而上穿过垫片(18)、调位槽(16)、和底板(17)两端的插孔(21)与蝴蝶螺母(6)旋接,把底板(17)紧紧固定在底座(15)上,微型直流振动马达(M)固定在弹性板条(8)的右端附近, 集成运放器μA741(I)的7脚接电源正极(V+)、4脚接电源负极(V-)和电位器(RW)的动触端、1脚和5脚分别接电位器(RW)两端、2脚接第一电阻(R1)和第四电阻(R4)的一端、3脚接第三电阻(R3)一端和电容(C)的一极,其6脚为调速电路的输出端(V0),且接第四电阻(R4)的另一端,并用导线与微型直流振动马达(M)的一极相连,微型直流振动马达(M)的另一极用导线连接调速可变电阻(R)的一端和动触端,以及第二二极管(D2)的正极,第二二极管(D2)的负极接第三电阻(R3)的另一端和第二电阻(R2)的一端,第二电阻(R2)的另一端接地,调速可变电阻(R)的另一端接第一二极管(D1)的负极、第一电阻(R1)的另一端和电容(C)的另一极,开关(K)串联在第一二极管(D1)的正极与电源正极(V+)之间。
2.根据权利要求1所述一种可调机械波演示仪中,所述立板(22),立板(22)用金属或胶木制作,立板(22)与底板(17)铸造、压制或焊接成一整体,立板(22)上边的左右侧面是圆弧形,其它部分是具有一定厚度的平板。
3.根据权利要求1所述一种可调机械波演示仪中,所述刻度板(1),其板面为黑色,刻度线为黄色、以厘米为单位的方格网线。

说明书全文

一种可调机械波演示仪

技术领域

[0001] 本发明涉及一种机械波演示仪,特别涉及一种能定性、半定量地演示驻波形成条件,即弹性介质空间距离与相应波长关系的可调机械波演示仪。

背景技术

[0002] 目前,波动内容的课堂教学,多数还是口述,或用传统机械设备演示,其结构不但比较笨重,且不能演示驻波,即是能演示驻波,也只是简单演示一下驻波现象,难以进行有效讨论与分析,本发明提供一种不仅能演示波动特征,还能定性、半定量地演示驻波形成条件,即弹性介质空间距离与相应波长关系的机械波演示仪。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是:提供一种机械波波动演示仪,用集成运放器μA741组成调压电路,其输出给固定在弹性板条自由端上的微型永磁直流振动达供电,控制、调节振动马达的转速,以此来改变弹性板条自由端的振动频率,在滑杆上穿套一滑球,滑球和弹性板条自由端之间栓系一根弹性条带,滑球不定时,演示波动,及振动形式、能量的传输,用螺杆把滑球锁定在滑杆上时,再适当调节底板位置和振动马达的转速,演示驻波,当驻波形成时,即可通过刻度板,大致读出弹性介质空间距离和波节间的距离,以此,半定量地给出弹性介质空间距离与波长的关系。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明由刻度板、蝴蝶螺栓、螺孔、板条插孔、电路板、蝴蝶螺母、顶、弹性板条、微型直流振动马达、弹性条带栓孔、弹性条带、滑球、弓形支架、细螺杆、滑杆、底座、调位槽、底板、垫片电池、螺栓、插孔、立板开关、第一二极管、第二二极管、调速可变电阻、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、电位器、电容、集成运放器μA741组成,弹性条带的一端连接在弹性板条右端的弹性条带栓孔上,另一端与滑球连接,细螺杆旋装在滑球上,滑球穿套在滑杆上,滑杆固定在弓形支架的弓口,弓形支架直立固定在底座右侧端的面板上,其特征是:底座左侧部分自上而下开凿一条足够长的调位槽,弓形支架与调位槽沿底座纵向轴线分布,刻度板直立固定在底座上,且位于弓形支架、调位槽的后面,底板两端各开一个插孔,两插孔间的内侧,各竖直固定一块立板,在底板上、两立板之间的前半部分串安两只9V叠层电池,后半部分插装电路板,立板的上项端开有螺孔、上中部开板条插孔,弹性板条穿串在两个板条插孔之中,顶块压在弹性板条上,蝴蝶螺栓自上而下旋过螺孔顶压在顶块上,将弹性板条紧紧地顶压限定在板条插孔的下边沿上,底板在调位槽上面,垫片在调位槽下面,两只螺栓从底座下方自下而上穿过垫片、调位槽、和底板两端的插孔与蝴蝶螺母旋接,把底板紧紧固定在底座上,微型直流振动马达固定在弹性板条的右端附近,集成运放器μA741的7脚接电源正极、4脚接电源负极和电位器的动触端、1脚接和5脚分别接电位器两端、2脚接第一电阻和第四电阻的一端、3脚接第三电阻一端和电容的一极,集成运放器μA741的6脚为调速电路的输出端,且接第四电阻的另一端,并用导线与微型直流振动马达的一极相连,微型直流振动马达的另一极用导线连接调速可变电阻的一端和动触端,以及第二二极管的正极,第二二极管的负极接第三电阻的另一端和第二电阻的一端,第二电阻的另一端接地,调速可变电阻的另一端接第一二极管的负极、第一电阻的另一端和电容的另一极,开关串联在第一二极管的正极与电源正极之间。
[0005] 所述立板、底板、顶块,皆用金属或胶木制作,立板与底板铸造、压制或焊接成一整体,立板上边的左右侧面是圆弧形,其它部分是具有一定厚度的平板。
[0006] 所述刻度板,其板面为黑色,刻度线为黄色、以厘米为单位的方格网线。
[0007] 所述底座,其有足够重的重量,在微型直流振动马达工作时,确保底座不发生上下振动。
[0008] 由于采用上述技术方案,本发明所具有的优点和积极效果是:教学演示时,不仅能演示波动特征和驻波现象,只需适当调节底板的位置和振动马达的转速,就可引导学生对驻波进行半定量地讨论,探讨弹性介质空间距离与波长的关系,结构简单、方便,经济适用。附图说明
[0009] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0010] 图1是本发明的结构示意图。
[0011] 图2是本发明中板条插孔、顶块、滑球、螺栓等结构放大示意图。
[0012] 图3是本发明中微型直流振动马达调速电路原理图。
[0013] 图中,1.刻度板,2.蝴蝶螺栓,3.螺孔,4.板条插孔,5.电路板,6.蝴蝶螺母,7.顶块,8.弹性板条,M.微型直流振动马达,9.弹性条带栓孔,10.弹性条带,11.滑球,12.弓形支架,13.细螺杆,14.滑杆,15.底座,16.调位槽,17.底板,18.垫片,19.电池,20.螺栓,21.插孔,22.立板,K.开关 ,D1.第一二极管,D2.第二二极管,R.调速可变电阻,R1。第一电阻,R2.第二电阻,R3.第三电阻,R4.第四电阻, RW.电位器,C.电容, I.集成运放器μA741,V+.电源正极, V-.电源负极. V0.调速电路的输出端。

具体实施方式

[0014] 在图1中,弹性条带10的一端连接在弹性板条8右端的弹性条带栓孔9上,另一端与滑球11连接,细螺杆13旋装在滑球11上,滑球11穿套在滑杆14上,滑杆14固定在弓形支架12的弓口,弓形支架12直立固定在底座15右侧端的面板上,其特征是:底座15左侧部分自上而下开凿一条足够长的调位槽16,弓形支架12与调位槽16沿底座15纵向轴线分布,刻度板1直立固定在底座15上,且位于弓形支架12、调位槽16的后面,底板17两端各开一个插孔21,两插孔21间的内侧,各竖直固定一块立板22,在底板17上、两立板22之间的前半部分串安两只电池19,后半部分插装电路板5,立板22的上项端开有螺孔3、上中部开板条插孔4,弹性板条8穿串在两个板条插孔4之中,顶块7压在弹性板条8上,蝴蝶螺栓2自上而下旋过螺孔3顶压在顶块7上,将弹性板条8紧紧地顶压限定在板条插孔4的下边沿上,底板17在调位槽16上面,垫片18在调位槽16下面,两只螺栓20从底座15下方自下而上穿过垫片18、调位槽16、和底板17两端的插孔21与蝴蝶螺母6旋接,把底板17紧紧固定在底座15上,微型直流振动马达M固定在弹性板条8的右端附近。
[0015] 在图2中,立板22的上项端开有螺孔3、上中部开板条插孔4,弹性板条8穿串在板条插孔4之中,顶块7在弹性板条8上,滑球11沿直径开有滑孔,与旋装细螺杆13的旋孔其成丄字形。
[0016] 在图3中,集成运放器μA741I的7脚接电源正极V+、4脚接电源负极V-和电位器RW的动触端、1脚和5脚分别接电位器RW两端、2脚接第一电阻R1和第四电阻R4的一端、3脚接第三电阻R3一端和电容C的一极,其6脚为调速电路的输出端V0,且接第四电阻R4的另一端,并用导线与微型直流振动马达M的一极相连,微型直流振动马达M的另一极用导线连接调速可变电阻R的一端和动触端,以及第二二极管D2的正极,第二二极管D2的负极接第三电阻R3的另一端和第二电阻R2的一端,第二电阻R2的另一端接地,调速可变电阻R的另一端接第一二极管D1的负极、第一电阻R1的另一端和电容C的另一极,开关K串联在第一二极管D1的正极与电源正极V+之间,除微型直流振动马达M和连接马达的导线以外,其它元器件安说明附图3安装在电路板上,连接马达的导线可敷设在弹性板条8上。
[0017] 本发明相关工作原理及说明为:所述滑球,用轻质硬性材料制作,滑球沿直径开有穿滑杆的滑孔,与旋装细螺杆的旋孔其成丄字形,且能使滑球在滑杆上几乎无摩擦地滑动,细螺杆可旋顶在滑杆上固定滑球;所述电源,由两只9V叠层电池串接而成,采用双电源给运算放大电路供电;波幅调节,向左或向右移动被限定在板条插孔中的弹性板条,即可实现波幅改变;波频调节,改变调速可变电阻的阻值,使调速电路的输出电压发生变化,控制微型直流振动马达转速,实现波频调节;多个波节、半定量的驻波讨论,改变底板在调位槽上的左右位置和波动频率,当驻波形成时,即可通过刻度板,大致读出弹性介质空间距离和波节间的距离,以此,半定量地给出弹性介质空间距离与波长的关系。
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