一种物理实验用演示装置及其使用方法与流程

1.本发明涉及物理实验演示技术领域，更具体地说，涉及一种物理实验用演示装置及其使用方法。


背景技术：

2.目前物理是以实验为基础的学科，许多定律都是通过实验来引入和验证的。而在教学中为了展示这些物理实验，就需要各种设备同时使用，才能够很好地将物理实验展示给学生。
3.现有的实验台，老师在进行实验的演示操作，由于大多演示设备的高度调节较为繁琐或不能进行高度调节，导致台下学生无法全部看见实验设备的操作过程以及实验设备的显示数据，使用不方便。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种物理实验用演示装置及其使用方法，旨在解决上述现有技术中大多演示设备的高度调节较为繁琐或不能进行高度调节的问题。
5.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：
6.一种物理实验用演示装置，包括底座、支撑架以及高度调节机构，通过对高度调节机构的设计，方便对演示平台进行高度调节，使台下学生能够全部看见实验设备的操作过程以及实验设备的显示数据，使用方便。
7.其中，底座呈中空形，所述底座的内底部焊接有第一支撑杆与立板，所述第一支撑杆的外壁上滑动连接有第一外管，所述第一外管远离第一支撑杆的一端通过支撑盘连接有演示平台，通过第一外管、第一支撑杆与高度调节机构之间的相互配合，能够保证演示平台的稳定。
8.其中，支撑架固定连接在所述底座的内壁上，所述支撑架的表面固定连接有电机，电机为正反转电机，所述电机的输出端通过联轴器固定连接有第一转杆，所述第一转杆贯穿立板，且第一转杆通过轴承与立板转动连接，立板对第一转杆起到支撑作用。
9.其中，高度调节机构位于立板的表面，高度调节机构固定连接在所述第一转杆输出端。
10.作为本发明的一种优选方案，所述高度调节机构包括转动连接在立板表面的圆环盘和勾形板，所述圆环盘的表面焊接有第一驱动板和第二驱动板，所述勾形板远离圆环盘的一端焊接有支撑块，所述勾形板远离圆环盘的一侧设置有滑柱和第一固定柱，所述滑柱的外壁上滑动连接有移动板，所述移动板靠近圆环盘的一侧焊接有第一限位块和第二限位块，所述移动板的另一侧焊接有第三限位块，所述第三限位块与第一固定柱之间相互匹配。
11.作为本发明的一种优选方案，所述移动板的表面开有第一滑槽，所述第一滑槽与滑柱之间相互匹配，所述滑柱的一端与立板焊接，所述滑柱的另一端焊接有固定板。
12.作为本发明的一种优选方案，所述第一驱动板与第一限位块位于同一平面，所述
第二驱动板与勾形板位于同一平面，所述第一驱动板与第二驱动板位于不同平面，所述支撑块与第二限位块之间相互匹配。
13.作为本发明的一种优选方案，所述移动板的上端焊接有支撑盘，所述支撑盘的表面开有第二滑槽，所述演示平台的底部焊接有滑环，所述滑环贯穿支撑盘，且滑环滑动连接在第二滑槽内。
14.作为本发明的一种优选方案，所述圆环盘的内腔内设置有辅助组件，所述辅助组件包括与底座转动连接的螺杆，所述螺杆的一端焊接有旋钮，所述螺杆的另一端通过轴承转动连接有第二固定柱，所述第二固定柱与第一转杆固定连接，所述螺杆的外壁上螺纹连接有移动块，所述移动块的外壁上铰接有第一活动板，所述第二固定柱的外壁上铰接有第二活动板，所述第一活动板与第二活动板之间铰接有衔接板。
15.作为本发明的一种优选方案，所述第一外管的内壁上对称开有第三滑槽，所述第三滑槽内滑动连接有第一滑块，所述第一滑块与第一支撑杆固定连接，所述第一外管的内腔内设置有第一弹簧，所述第一弹簧的一端与第一支撑杆固定连接，所述第一弹簧的另一端与支撑盘固定连接。
16.作为本发明的一种优选方案，所述演示平台的底部设置有旋转机构，所述旋转机构包括与第一转杆同轴固定连接的第一锥齿轮，所述第一锥齿轮的上端啮合连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮的一端固定连接有电磁铁，所述第二锥齿轮的另一端通过第二转杆与支撑架转动连接，所述电磁铁的正上方设置有磁铁，所述磁铁的上端固定连接有第二支撑杆，所述第二支撑杆的外壁上滑动连接有第二外管，所述第二外管与演示平台固定连接。
17.作为本发明的一种优选方案，所述第二外管的内腔内固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧的下端与第二支撑杆固定连接，所述第二外管的内壁上对称开有第四滑槽，所述第四滑槽内滑动连接有第二滑块，所述第二滑块与第二支撑杆固定连接。
18.作为本发明的一种优选方案，一种基于上述的物理实验用演示装置的使用方法，包括如下步骤：
19.s1：旋转旋钮，使衔接板与圆环盘的内壁紧密贴合；
20.s2：启动电机驱动第一转杆旋转，使圆环盘进行旋转，圆环盘的转动带动第一驱动板与第二驱动板进行旋转，通过第一驱动板与第一限位块之间、第二驱动板与勾形板之间的相互配合，调节演示平台的高度；
21.s3：旋转旋钮，使衔接板与圆环盘相互分离，改变电磁铁的磁性方向，使电磁铁与磁铁相互吸引并紧贴在一起；
22.s4：启动电机驱动第一转杆旋转，使第一锥齿轮旋转，第一锥齿轮的转动带动第二锥齿轮进行旋转，从而使演示平台转动，调整演示平台的角度。
23.相比于现有技术，本发明的优点在于：
24.(1)旋转旋钮使衔接板与圆环盘的内壁紧密贴合，启动电机驱动圆环盘进行旋转，圆环盘的转动带动第一驱动板与第二驱动板进行旋转，当第一驱动板与第一限位块接触时，在第一驱动板的推动作用下，使移动板竖直向上移动，直至第二限位块与支撑块的上表面接触，当第二驱动板与勾形板接触时，在第二驱动板的推动作用下，使勾形板发生偏转，从而使第二限位块与支撑块相互分离，在移动板自身重力的作用下，移动板竖直向下移动，直至第三限位块与第一固定柱接触，从而根据需要调节演示平台的高度，使台下学生能够
全部看见实验设备的操作过程以及实验设备的显示数据，使用方便。
25.(2)旋转旋钮，使衔接板与圆环盘相互分离，改变电磁铁的磁性方向，使电磁铁与磁铁相互吸引并紧贴在一起，启动电机驱动第一转杆旋转，第一转杆的转动带动第一锥齿轮旋转，第一锥齿轮的转动带动第二锥齿轮进行旋转，在第二支撑杆与第二外管的作用下，第二锥齿轮的转动带动演示平台进行旋转，调整演示平台的角度，从而使台下各个角度的学生均能看清演示设备的各个面。
附图说明
26.图1为本发明的结构示意图；
27.图2为本发明实施例中的底座内部结构示意图；
28.图3为本发明实施例中的第一外管与支撑盘结构示意图；
29.图4为本发明图2中的a
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a剖视结构示意图；
30.图5为本发明图4中的b处结构放大示意图；
31.图6为本发明图4中的c处结构放大示意图。
32.图中标号说明：
33.1、底座；2、演示平台；3、支撑架；4、电机；5、第一转杆；6、高度调节机构；61、圆环盘；62、第一驱动板；63、第二驱动板；64、移动板；65、辅助组件；651、旋钮；652、螺杆；653、第二固定柱；654、第一活动板；655、第二活动板；656、衔接板；657、移动块；66、支撑块；67、第一限位块；68、第二限位块；69、第三限位块；610、第一滑槽；611、滑柱；612、固定板；613、第一固定柱；614、勾形板；7、旋转机构；71、第一锥齿轮；72、第二锥齿轮；73、电磁铁；74、第二转杆；75、磁铁；76、第二支撑杆；77、第二外管；78、第四滑槽；79、第二滑块；710、第二弹簧；8、第一支撑杆；9、滑环；10、支撑盘；11、第二滑槽；12、第一外管；13、第三滑槽；14、第一滑块；15、第一弹簧；16、立板。
具体实施方式
34.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。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.实施例：
38.请参阅图1
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2，一种物理实验用演示装置，包括底座1、支撑架3以及高度调节机构6，通过对高度调节机构6的设计，方便对演示平台2进行高度调节，使台下学生能够全部看见实验设备的操作过程以及实验设备的显示数据，使用方便。
39.其中，底座1呈中空形，底座1的内底部焊接有第一支撑杆8与立板16，第一支撑杆8的外壁上滑动连接有第一外管12，第一外管12远离第一支撑杆8的一端通过支撑盘10连接有演示平台2，通过第一外管12、第一支撑杆8与高度调节机构6之间的相互配合，能够保证演示平台2的稳定。
40.其中，支撑架3固定连接在底座1的内壁上，支撑架3的表面固定连接有电机4，电机4为正反转电机，电机4的输出端通过联轴器固定连接有第一转杆5，第一转杆5贯穿立板16，且第一转杆5通过轴承与立板16转动连接，立板16对第一转杆5起到支撑作用。
41.其中，高度调节机构6位于立板16的表面，高度调节机构6固定连接在第一转杆5输出端。
42.请参阅图2，高度调节机构6包括转动连接在立板16表面的圆环盘61和勾形板614，圆环盘61的表面焊接有第一驱动板62和第二驱动板63，勾形板614远离圆环盘61的一端焊接有支撑块66，勾形板614远离圆环盘61的一侧设置有滑柱611和第一固定柱613，滑柱611的外壁上滑动连接有移动板64，移动板64靠近圆环盘61的一侧焊接有第一限位块67和第二限位块68，移动板64的另一侧焊接有第三限位块69，第三限位块69与第一固定柱613之间相互匹配。
43.第一高度的具体调节过程为：启动电机4驱动第一转杆5旋转，第一转杆5的转动带动圆环盘61进行旋转，圆环盘61的转动带动第一驱动板62与第二驱动板63进行旋转，使第一驱动板62与第一限位块67接触，在第一驱动板62的推动作用下，使移动板64竖直向上移动，直至第二限位块68与支撑块66的上表面接触，此时，支撑块66对第二限位块68起到支撑作用，从而调节演示平台2的高度。
44.请参阅图2，移动板64的表面开有第一滑槽610，第一滑槽610与滑柱611之间相互匹配，滑柱611的一端与立板16焊接，通过第一滑槽610与滑柱611之间的相互配合，方便移动板64在滑柱611的外壁上移动，滑柱611的另一端焊接有固定板612，通过对固定板612的设计，避免了移动板64的移动过程中出现倾斜现象。
45.请参阅图2，为了方便第一驱动板62对第一限位块67的控制，第一驱动板62与第一限位块67位于同一平面，为了方便第二驱动板63对勾形板614的控制，第二驱动板63与勾形板614位于同一平面，为了防止第一驱动板62与第二驱动板63的运动相互干扰，第一驱动板62与第二驱动板63位于不同平面，支撑块66与第二限位块68之间相互匹配。
46.第二高度的具体调节过程为：启动电机4驱动第一转杆5旋转，第一转杆5的转动带动圆环盘61进行旋转，圆环盘61的转动带动第一驱动板62与第二驱动板63进行旋转，使第二驱动板63与勾形板614接触，在第二驱动板63的推动作用下，使勾形板614发生偏转，从而使第二限位块68与支撑块66相互分离，在移动板64自身重力的作用下，移动板64竖直向下移动，直至第三限位块69与第一固定柱613接触。
47.请参阅图2
‑
3，移动板64的上端焊接有支撑盘10，支撑盘10的表面开有第二滑槽11，演示平台2的底部焊接有滑环9，滑环9贯穿支撑盘10，且滑环9滑动连接在第二滑槽11
内，通过滑环9与第二滑槽11之间的相互配合，方便演示平台2的转动，同时，支撑盘10对演示平台2起到支撑作用。
48.请参阅图4
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5，圆环盘61的内腔内设置有辅助组件65，辅助组件65包括与底座1转动连接的螺杆652，螺杆652的一端焊接有旋钮651，螺杆652的另一端通过轴承转动连接有第二固定柱653，第二固定柱653与第一转杆5固定连接，螺杆652的外壁上螺纹连接有移动块657，移动块657的外壁上铰接有第一活动板654，第二固定柱653的外壁上铰接有第二活动板655，第一活动板654与第二活动板655之间铰接有衔接板656。
49.具体的辅助过程为：旋转旋钮651使螺杆652进行旋转，螺杆652的转动带动移动块657进行移动，通过第一活动板654与第二活动板655之间的相互配合，方便衔接板656靠近圆环盘61，并使衔接板656与圆环盘61的内壁紧密贴合，此时，方便调节演示平台2的高度，旋转旋钮651使衔接板656与圆环盘61相互分离，此时，方便调节演示平台2的角度。
50.请参阅图3，第一外管12的内壁上对称开有第三滑槽13，第三滑槽13内滑动连接有第一滑块14，第一滑块14与第一支撑杆8固定连接，通过第三滑槽13与第一滑块14之间的相互配合，方便第一支撑杆8与第一外管12之间的相对运动，第一外管12的内腔内设置有第一弹簧15，第一弹簧15的一端与第一支撑杆8固定连接，第一弹簧15的另一端与支撑盘10固定连接，通过对第一弹簧15的设计，方便第一支撑杆8的自动复位。
51.请参阅图4，演示平台2的底部设置有旋转机构7，旋转机构7包括与第一转杆5同轴固定连接的第一锥齿轮71，第一锥齿轮71的上端啮合连接有第二锥齿轮72，第二锥齿轮72的一端固定连接有电磁铁73，第二锥齿轮72的另一端通过第二转杆74与支撑架3转动连接，电磁铁73的正上方设置有磁铁75，磁铁75的上端固定连接有第二支撑杆76，第二支撑杆76的外壁上滑动连接有第二外管77，第二外管77与演示平台2固定连接。
52.具体的角度调节过程为：旋转旋钮651，使衔接板656与圆环盘61相互分离，改变电磁铁73的磁性方向，使电磁铁73与磁铁75相互吸引并紧贴在一起，启动电机4驱动第一转杆5旋转，第一转杆5的转动带动第一锥齿轮71旋转，第一锥齿轮71的转动带动第二锥齿轮72进行旋转，在第二支撑杆76与第二外管77的作用下，第二锥齿轮72的转动带动演示平台2进行旋转，调整演示平台2的角度。
53.请参阅图6，第二外管77的内腔内固定连接有第二弹簧710，第二弹簧710的下端与第二支撑杆76固定连接，通过对第二弹簧710的设计，方便第二支撑杆76的自动复位，第二外管77的内壁上对称开有第四滑槽78，第四滑槽78内滑动连接有第二滑块79，第二滑块79与第二支撑杆76固定连接，通过第四滑槽78与第二滑块79之间的相互配合，方便第二支撑杆76与第二外管77之间的相对运动。
54.一种基于上述的物理实验用演示装置的使用方法，包括如下步骤：
55.s1：旋转旋钮651，使衔接板656与圆环盘61的内壁紧密贴合；
56.s2：启动电机4驱动第一转杆5旋转，使圆环盘61进行旋转，圆环盘61的转动带动第一驱动板62与第二驱动板63进行旋转，通过第一驱动板62与第一限位块67之间、第二驱动板63与勾形板614之间的相互配合，调节演示平台2的高度；
57.s3：旋转旋钮651，使衔接板656与圆环盘61相互分离，改变电磁铁73的磁性方向，使电磁铁73与磁铁75相互吸引并紧贴在一起；
58.s4：启动电机4驱动第一转杆5旋转，使第一锥齿轮71旋转，第一锥齿轮71的转动带
动第二锥齿轮72进行旋转，从而使演示平台2转动，调整演示平台2的角度。
59.本实施例的工作原理：
60.第一种高度调节：旋转旋钮651使螺杆652进行旋转，螺杆652的转动带动移动块657进行移动，通过第一活动板654与第二活动板655之间的相互配合，方便衔接板656靠近圆环盘61，并使衔接板656与圆环盘61的内壁紧密贴合，启动电机4驱动第一转杆5旋转，第一转杆5的转动带动第二固定柱653进行旋转，在衔接板656的作用下，第二固定柱653的转动带动圆环盘61进行旋转，圆环盘61的转动带动第一驱动板62与第二驱动板63进行旋转，使第一驱动板62与第一限位块67接触，在第一驱动板62的推动作用下，使移动板64竖直向上移动，直至第二限位块68与支撑块66的上表面接触，此时，支撑块66对第二限位块68起到支撑作用，从而调节演示平台2的高度；
61.第二种高度调节：旋转旋钮651使衔接板656与圆环盘61的内壁紧密贴合，启动电机4驱动第一转杆5旋转，第一转杆5的转动带动圆环盘61进行旋转，圆环盘61的转动带动第一驱动板62与第二驱动板63进行旋转，使第二驱动板63与勾形板614接触，在第二驱动板63的推动作用下，使勾形板614发生偏转，从而使第二限位块68与支撑块66相互分离，在移动板64自身重力的作用下，移动板64竖直向下移动，直至第三限位块69与第一固定柱613接触。
62.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。