一种中学物理力学学习用加速度实验装置的制作方法

1.本发明涉及实验装置技术领域，具体为一种中学物理力学学习用加速度实验装置。


背景技术：

2.物理模型(通常简称为模型，但在这种情况下与概念模型不同)是可以模拟物理对象的较小或更大的复制品，中学物理模型一般可分三类:物质模型、状态模型、过程模型，模型是对实际问题的抽象，每一个模型的建立都有一定的条件和使用范围，学生在学习和应用模型解决问题时，要弄清模型的使用条件，要根据实际情况加以运用，比如一列火车的运行，能否看成质点，就要根据质点的概念和要研究的火车运动情况而定，在研究火车过桥所需时间时，火车的长度相对于桥长来说，一般不能忽略，所以不能看成质点;在研究火车从北京到上海所需的时间时，火车的长度远远小于北京到上海的距离，可忽略不记，因此火车就可以看成为质点，在研究质点运动时，如匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动、平抛运动、简谐运动等;加速度是物理学中的一个物理量，是一个矢量，主要应用于经典物理当中，一般用字母a表示，在国际单位制中的加速度单位为米每二次方秒，加速度是速度矢量关于时间的变化率，描述速度的方向和大小变化的快慢。
3.加速度实验是初中物理常见的实验项目，传统的加速度实验装置结构设计过于简单，在实际操作的过程中无法保证实验数据的准确性，而且操作流程较为复杂，实验过程中需要反复更换纸带，会浪费大量的操作时间，为此，我们研发出了新的一种中学物理力学学习用加速度实验装置。


技术实现要素：

4.解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了一种中学物理力学学习用加速度实验装置，解决了传统的加速度实验装置结构设计过于简单，在实际操作的过程中无法保证实验数据的准确性，而且操作流程较为复杂，实验过程中需要反复更换纸带，会浪费大量的操作时间的问题。
5.技术方案为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种中学物理力学学习用加速度实验装置，包括支撑底板，所述支撑底板的顶部转动连接有导轨机构，所述导轨机构的顶部设置有移动小车，所述移动小车底部的两侧均安装有两组与导轨机构相对应的转动滑轮，所述移动小车一端的中心固定连接有安装环，所述导轨机构顶部的一端固定连接有与移动小车相对应的缓冲机构，所述缓冲机构的一侧设置有与移动小车相对应的牵引机构，所述导轨机构顶部的一侧设置有与移动小车相对应的限位机构，所述导轨机构的顶部远离缓冲机构的一端设置有纸带收放机构，所述移动小车一端的中心设置有与纸带收放机构相对应的快速夹紧机构，所述纸带收放机构的一侧固定连接有纸带导向机构，所述纸带导向
机构远离纸带收放机构的一侧设置有自动打点机构，所述导轨机构的顶部远离缓冲机构一端的顶部安装有与支撑底板相对应的支撑螺栓，所述导轨机构一端的中心开设有与支撑螺栓相对应的螺纹孔。
6.优选的，所述导轨机构包括固定底座，所述支撑底板的顶部转动连接有固定底座，所述固定底座顶部的两侧均固定连接有固定导轨。
7.优选的，所述缓冲机构包括固定环，所述导轨机构顶部的一端固定连接有固定环，所述固定环的一侧设置有与移动小车相对应的缓冲板，所述缓冲板一侧的中心固定连接有支撑杆，所述固定环一端的中心开设有与支撑杆相对应的通孔，所述支撑杆的外壁套接有复位弹簧，所述缓冲板远离支撑杆的一侧固定连接有橡胶垫片。
8.优选的，所述牵引机构包括牵引绳，所述安装环的中心固定连接有牵引绳，所述固定环外壁的一侧固定连接有固定支架，所述固定支架顶端的中心转动连接有与牵引绳相对应的导向滑轮，所述牵引绳远离安装环的一端挂接有配重挂钩。
9.优选的，所述限位机构包括固定块，所述固定底座顶部的一侧固定连接有固定块，所述固定块中心的顶部安装有扭簧，所述扭簧的一端固定连接有与移动小车相对应的限位钢丝，所述固定底座顶部的一侧开设有与限位钢丝相对应的矩形槽，所述限位钢丝远离扭簧的一端固定连接有固定板。
10.优选的，所述纸带收放机构包括安装架，所述导轨机构的顶部远离缓冲机构的一端设置有安装架，所述安装架的中心安装有纸带卷轴，所述纸带卷轴的外壁缠绕有打点纸带。
11.优选的，所述快速夹紧机构包括转动支架，所述移动小车一端的中心设置有转动支架，所述转动支架的中心转动连接有转动板，所述转动板内壁的一侧固定连接有与打点纸带相对应的纸带夹板。
12.优选的，所述纸带导向机构包括支撑板，所述纸带收放机构的一侧固定连接有支撑板，所述支撑板的顶部固定连接有与打点纸带相对应的固定架，所述固定架中心的顶部固定连接有与打点纸带相对应的限位杆。
13.优选的，所述自动打点机构第一限位块和第二限位块，所述纸带导向机构远离纸带收放机构的一侧分别设置有第一限位块和第二限位块，所述第一限位块和第二限位块之间安装有自动打点器，所述第二限位块的中心安装有与自动打点器相对应的锁紧螺栓，所述锁紧螺栓一端的中心固定连接有与自动打点器相对应的锁紧垫片，所述第一限位块顶部的中心固定连接有与打点纸带相对应的导纸环。
14.工作原理：在使用该实验装置时，我们可以利用支撑螺栓13来撑起导轨机构2，从而使导轨机构2产生一定的倾斜角度，从而方便后续的实验，然后我们可以将移动小车3放置在导轨机构2上，在牵引机构7完成安装后，我们可以通过在配重挂钩704上添加不同重量的砝码来模拟不同牵引力的情况下移动小车3的加速度情况，缓冲机构6可以在移动小车3冲击缓冲板602时对移动小车3起到一定的缓冲目的，防止移动小车3因冲击力过大而导致损坏，纸带收放机构9既可以安装纸带卷轴902，同时在实验时自动放出打点纸带903，从而节省了大量的打点纸带903重复安装的时间，快速夹紧机构10可以快速将打点纸带903的一端固定在移动小车3的尾部，自动打点机构12上的自动打点器1203可以对移动小车3牵引的打点纸带903进行快速自动打点，从而使我们可以根据不同牵引力的情况下打点距离来计
算移动小车3的加速度情况。
15.有益效果本发明提供了一种中学物理力学学习用加速度实验装置。具备以下有益效果：1、该中学物理力学学习用加速度实验装置，通过设计简单的结构，既可以根据实验需要进行快速调节，同时其操作流程也较为简单，无需反复更换新的纸带，节省了大量的操作时间，方便实用。
16.2、该中学物理力学学习用加速度实验装置，通过设计缓冲机构、牵引机构、限位机构、纸带收放机构、快速夹紧机构以及自动打点机构，既可以方便快速的完成加速度模拟实验，同时也能保证实验数据的准确性，工作效率大大提高。
附图说明
17.图1为本发明结构示意图；图2为本发明工作状态结构示意图；图3为图1中a处的局部放大图；图4为本发明限位机构的安装结构示意图；图5为图1中b处的局部放大图；图6为本发明纸带导向机构的结构示意图；图7为本发明自动打点机构的结构示意图。
18.其中，1、支撑底板；2、导轨机构；201、固定底座；202、固定导轨；3、移动小车；4、转动滑轮；5、安装环；6、缓冲机构；601、固定环；602、缓冲板；603、支撑杆；604、通孔；605、复位弹簧；606、橡胶垫片；7、牵引机构；701、牵引绳；702、固定支架；703、导向滑轮；704、配重挂钩；8、限位机构；801、固定块；802、扭簧；803、限位钢丝；804、矩形槽；805、固定板；9、纸带收放机构；901、安装架；902、纸带卷轴；903、打点纸带；10、快速夹紧机构；1001、转动支架；1002、转动板；1003、纸带夹板；11、纸带导向机构；1101、支撑板；1102、固定架；1103、限位杆；12、自动打点机构；1201、第一限位块；1202、第二限位块；1203、自动打点器；1204、锁紧螺栓；1205、锁紧垫片；1206、导纸环；13、支撑螺栓；14、螺纹孔。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.实施例：如图1-7所示，本发明实施例提供一种中学物理力学学习用加速度实验装置，包括支撑底板1，支撑底板1的顶部转动连接有导轨机构2，导轨机构2的顶部设置有移动小车3，移动小车3底部的两侧均安装有两组与导轨机构2相对应的转动滑轮4，移动小车3一端的中心固定连接有安装环5，导轨机构2顶部的一端固定连接有与移动小车3相对应的缓冲机构6，缓冲机构6的一侧设置有与移动小车3相对应的牵引机构7，导轨机构2顶部的一侧设置有与移动小车3相对应的限位机构8，导轨机构2的顶部远离缓冲机构6的一端设置有纸带收放机构
9，移动小车3一端的中心设置有与纸带收放机构9相对应的快速夹紧机构10，纸带收放机构9的一侧固定连接有纸带导向机构11，纸带导向机构11远离纸带收放机构9的一侧设置有自动打点机构12，导轨机构2的顶部远离缓冲机构6一端的顶部安装有与支撑底板1相对应的支撑螺栓13，导轨机构2一端的中心开设有与支撑螺栓13相对应的螺纹孔14，我们可以利用支撑螺栓13来撑起导轨机构2，从而使导轨机构2产生一定的倾斜角度，从而方便后续的实验。
21.导轨机构2包括固定底座201，支撑底板1的顶部转动连接有固定底座201，固定底座201顶部的两侧均固定连接有固定导轨202。
22.缓冲机构6包括固定环601，导轨机构2顶部的一端固定连接有固定环601，固定环601的一侧设置有与移动小车3相对应的缓冲板602，缓冲板602一侧的中心固定连接有支撑杆603，固定环601一端的中心开设有与支撑杆603相对应的通孔604，支撑杆603的外壁套接有复位弹簧605，缓冲板602远离支撑杆603的一侧固定连接有橡胶垫片606，缓冲机构6可以在移动小车3冲击缓冲板602时对移动小车3起到一定的缓冲目的，防止移动小车3因冲击力过大而导致损坏。
23.牵引机构7包括牵引绳701，安装环5的中心固定连接有牵引绳701，固定环601外壁的一侧固定连接有固定支架702，固定支架702顶端的中心转动连接有与牵引绳701相对应的导向滑轮703，牵引绳701远离安装环5的一端挂接有配重挂钩704，在牵引机构7完成安装后，我们可以通过在配重挂钩704上添加不同重量的砝码来模拟不同牵引力的情况下移动小车3的加速度情况。
24.限位机构8包括固定块801，固定底座201顶部的一侧固定连接有固定块801，固定块801中心的顶部安装有扭簧802，扭簧802的一端固定连接有与移动小车3相对应的限位钢丝803，固定底座201顶部的一侧开设有与限位钢丝803相对应的矩形槽804，限位钢丝803远离扭簧802的一端固定连接有固定板805，限位机构8可以在实验前对移动小车3起到限位作用，移动小车3底部的中心开设有与限位钢丝803相对应的限位槽（图中未画出），在限位状态下，限位钢丝803定位在限位槽中，当我们按下固定板805后，限位钢丝803会离开限位槽，从而使移动小车3在牵引力的作用下加速度行驶。
25.纸带收放机构9包括安装架901，导轨机构2的顶部远离缓冲机构6的一端设置有安装架901，安装架901的中心安装有纸带卷轴902，纸带卷轴902的外壁缠绕有打点纸带903，纸带收放机构9既可以安装纸带卷轴902，同时在实验时自动放出打点纸带903，从而节省了大量的打点纸带903重复安装的时间。
26.快速夹紧机构10包括转动支架1001，移动小车3一端的中心设置有转动支架1001，转动支架1001的中心转动连接有转动板1002，转动板1002内壁的一侧固定连接有与打点纸带903相对应的纸带夹板1003，快速夹紧机构10可以快速将打点纸带903的一端固定在移动小车3的尾部。
27.纸带导向机构11包括支撑板1101，纸带收放机构9的一侧固定连接有支撑板1101，支撑板1101的顶部固定连接有与打点纸带903相对应的固定架1102，固定架1102中心的顶部固定连接有与打点纸带903相对应的限位杆1103，纸带导向机构11通过利用固定架1102和限位杆1103对移动的打点纸带903起到限位导向作用，防止打点纸带903在打点的过程中发生偏移。
28.自动打点机构12第一限位块1201和第二限位块1202，纸带导向机构11远离纸带收放机构9的一侧分别设置有第一限位块1201和第二限位块1202，第一限位块1201和第二限位块1202之间安装有自动打点器1203，第二限位块1202的中心安装有与自动打点器1203相对应的锁紧螺栓1204，锁紧螺栓1204一端的中心固定连接有与自动打点器1203相对应的锁紧垫片1205，第一限位块1201顶部的中心固定连接有与打点纸带903相对应的导纸环1206，自动打点机构12上的自动打点器1203可以对移动小车3牵引的打点纸带903进行快速自动打点，从而使我们可以根据不同牵引力的情况下打点距离来计算移动小车3的加速度情况。
29.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。