一种离心运动对比实验仪的制作方法

1.本实用新型涉及一种离心运动对比实验仪，属于教学仪器技术领域。


背景技术：

2.离心力是一个沿曲线运动的质点反作用于约束它运动的物体上的力，也就是由于惯性原因迫使该质点作离开曲率中心运动的力，此力的方向是沿曲率半径指向外(如在弯曲的公路上高速行驶的汽车会向路的外侧边缘滑去)。在讲授离心运动这部分知识内容时，一般都采用离心脱水器等仪器来演示离心现象，这些装置虽然能非常明显地产生离心现象，但会误导学生以为只要物体作曲线运动，即具备角速度时，就能产生离心现象，使学生对离心运动的本质的理解产生偏差。


技术实现要素：

3.为解决现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种离心运动对比实验仪，能够帮助学生准确地理解离心运动的本质。
4.本实用新型的技术方案是：一种离心运动对比实验仪，箱体内固定有电机，电机的输出端连接大皮带轮，大皮带轮侧部设有小皮带轮，皮带两端分别绕接大皮带轮和小皮带轮，小皮带轮连接转轴，转轴通过轴承与箱体转动连接，转轴一端贯穿箱体并连接旋转法兰，旋转法兰连接托架，托架连接v形管，所述v形管中封装水，托架两侧的v形管中分别装有密度小于水的乒乓球和密度大于水的橡胶球，所述乒乓球与橡胶球体积相等，v形管底部设有刻度尺。
5.所述v形管开口端通过端盖密封。
6.所述箱体四角处设有加强筋板。
7.所述v形管为透明的有机塑料管。
8.所述箱体底部设有可调支脚。
9.所述轴承位于轴承座上，所述轴承座位于箱体上。
10.所述箱体外壁设有与型号为11f02e的控制芯片连接的显示屏、电机开关、电源开关以及调速旋钮，所述控制芯片连接型号为74hc164的驱动电路，所述电机与所述驱动电路连接。
11.所述小皮带轮位于箱体的机架中。
12.本实用新型的有益效果是：可操作性强，能够充分激发学生的学习兴趣；实验现象直观清晰，能够帮助学生准确地理解离心运动的本质。
附图说明
13.图1为本实用新型结构图；
14.图2为本实用新型的侧视图。
15.图中附图标记如下：1、箱体，2、加强筋板，3、刻度尺，4、v形管，5、端盖，6、大皮带
轮，7、可调支脚，8、电机，9、皮带，10、机架，11、轴承座，12、转轴，13、小皮带轮，14、旋转法兰，15、托架，16、显示屏，17、电机开关，18、电源开关，19、调速旋钮，20、乒乓球，21、橡胶球。
具体实施方式
16.下面结合附图1
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2对本实用新型做进一步说明：
17.一种离心运动对比实验仪，箱体1内固定有电机8，电机8的输出端连接大皮带轮6，大皮带轮6侧部设有小皮带轮13，皮带9两端分别绕接大皮带轮6和小皮带轮13，小皮带轮13连接转轴12，转轴12通过轴承与箱体1转动连接，转轴12一端贯穿箱体1并连接旋转法兰14，旋转法兰14连接托架15，托架15连接v形管4，所述v形管4中封装水，托架15两侧的v形管4中分别装有密度小于水的乒乓球20和密度大于水的橡胶球21，所述乒乓球20与橡胶球21体积相等，v形管4底部设有刻度尺3。
18.所述v形管4开口端通过端盖5密封，端盖5与v形管4之间螺纹密封连接。
19.所述箱体1四角处设有加强筋板2。
20.所述v形管4为透明的有机塑料管。
21.所述箱体1底部设有可调支脚7。
22.所述轴承位于轴承座11上，所述轴承座11位于箱体1上。
23.所述箱体1外壁设有与型号为11f02e的控制芯片连接的显示屏16、电机开关17、电源开关18以及调速旋钮19，所述控制芯片连接型号为74hc164的驱动电路，所述电机8与所述驱动电路连接。通过调速旋钮19调节电机8的转速，电机8的转速通过显示屏16显示，刻度尺3方便观测不同转速下，乒乓球20和橡胶球21的位置。
24.所述小皮带轮13位于箱体1的机架10中。
25.用注射器往乒乓球20里注入适量水后，将孔密封，使其密度略小于水，选取与乒乓球20等体积的橡胶球21，橡胶材料的密度略大于水。v形管4为对称结构，v形夹角150度，使乒乓球20和橡胶球21能够基于相同角度进行离心运动，从而进行对比演示。具体操作步骤如下：
26.步骤一：打开端盖5，将橡胶球21和注水后的乒乓球20放入v形管4中，将v形管内注满水，扭紧端盖5，此时乒乓球21位于v形管4顶端，橡胶球21位于v形管底端。
27.步骤二：打开电源开关18，打开电机开关17。
28.步骤三：调节调速旋钮19，直至出现乒乓球20运动至v形管4底端，橡胶球21运动至透明有机管4顶端。在相同角速度下，橡胶球21做离心运动，而乒乓球20却做向心运动，该现象说明做离心运动的本质是：运动物体所受合外力突然消失或合外力不足以提供所需要的向心力时，物体要做离心运动。
29.当v型管4停止转动时，乒乓球20与橡胶球21会在重力和浮力的共同作用下，自动复位，有利于反复操作实验。
30.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种离心运动对比实验仪，其特征在于，箱体(1)内固定有电机(8)，电机(8)的输出端连接大皮带轮(6)，大皮带轮(6)侧部设有小皮带轮(13)，皮带(9)两端分别绕接大皮带轮(6)和小皮带轮(13)，小皮带轮(13)连接转轴(12)，转轴(12)通过轴承与箱体(1)转动连接，转轴(12)一端贯穿箱体(1)并连接旋转法兰(14)，旋转法兰(14)连接托架(15)，托架(15)连接v形管(4)，所述v形管(4)中封装水，托架(15)两侧的v形管(4)中分别装有密度小于水的乒乓球(20)和密度大于水的橡胶球(21)，所述乒乓球(20)与橡胶球(21)体积相等，v形管(4)底部设有刻度尺(3)。2.根据权利要求1所述的一种离心运动对比实验仪，其特征在于，所述v形管(4)开口端通过端盖(5)密封。3.根据权利要求1所述的一种离心运动对比实验仪，其特征在于，所述箱体(1)四角处设有加强筋板(2)。4.根据权利要求1所述的一种离心运动对比实验仪，其特征在于，所述v形管(4)为透明的有机塑料管。5.根据权利要求1所述的一种离心运动对比实验仪，其特征在于，所述箱体(1)底部设有可调支脚(7)。6.根据权利要求1所述的一种离心运动对比实验仪，其特征在于，所述轴承位于轴承座(11)上，所述轴承座(11)位于箱体(1)上。7.根据权利要求1所述的一种离心运动对比实验仪，其特征在于，所述箱体(1)外壁设有与型号为11f02e的控制芯片连接的显示屏(16)、电机开关(17)、电源开关(18)以及调速旋钮(19)，所述控制芯片连接型号为74hc164的驱动电路，所述电机(8)与所述驱动电路连接。8.根据权利要求1所述的一种离心运动对比实验仪，其特征在于，所述小皮带轮(13)位于箱体(1)的机架(10)中。

技术总结
本实用新型公开了一种离心运动对比实验仪，属于教学仪器技术领域。箱体内固定有电机，电机的输出端连接大皮带轮，大皮带轮侧部设有小皮带轮，皮带两端分别绕接大皮带轮和小皮带轮，小皮带轮连接转轴，转轴通过轴承与箱体转动连接，转轴一端贯穿箱体并连接旋转法兰，旋转法兰连接托架，托架连接V形管，所述V形管中封装水，托架两侧的V形管中分别装有密度小于水的乒乓球和密度大于水的橡胶球，所述乒乓球与橡胶球体积相等，V形管底部设有刻度尺。本实用新型的有益效果是：可操作性强，能够充分激发学生的学习兴趣；实验现象直观清晰，能够帮助学生准确地理解离心运动的本质。助学生准确地理解离心运动的本质。助学生准确地理解离心运动的本质。


技术研发人员：杨旭东 雨巍 张萍 何洋洋 刘德弟 潘静 曲艳玲
受保护的技术使用者：大连民族大学
技术研发日：2021.03.19
技术公布日：2021/10/8