一种用于学习用物理重力实验模拟装置的制作方法

1.本发明涉及物理实验技术领域，尤其涉及一种用于学习用物理重力实验模拟装置。


背景技术：

2.物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。重力的施力物体是地球。重力的方向总是竖直向下。物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比，计算公式是：g＝mg，g为比例系数，大小约为9.8n/kg，重力随着纬度大小改变而改变，质量为1kg的物体受到的重力为9.8n。重力作用在物体上的作用点叫重心。重力大小可以用测力计测量，静止或匀速直线运动的物体对测力计的拉力或压力的大小等于重力的大小。地面物体所受的重力只是万有引力的在地球表面附近的一种表现。
3.在物理学习中，通常都会学习重力模拟实验的，现有重力实验模拟时，都是将铁球在不同倾斜的坡道上进行滑落实验，通过计算铁球滑落时间的不同来模拟重力的作用，然而现有的实验模拟装置大多比较简陋，而且铁球在坡道上滑动时存在空气阻碍的情况，影响实验的准确性，而且调整坡道时存在不便，无法进行多角度细微的调整，而且操作过程比较繁琐，导致实验耗时较长，为此我们提出了一种用于学习用物理重力实验模拟装置。


技术实现要素：

4.本发明提出的一种用于学习用物理重力实验模拟装置，解决了现有重力实验模拟装置比较简陋，容易存在空气干扰，而且不方便多角度细微调整的问题。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种用于学习用物理重力实验模拟装置，包括放置板和安装在放置板顶部的竖板和安装板，所述竖板的右侧设有吹气组件和转向定位组件，所述安装板的两侧转动连接有安装套，所述安装套的内部固定套设有透明管，所述安装套上固定连接有与透明管连通的吸气组件，所述安装板上设有驱动组件，所述安装板的右侧设有两个封堵组件，所述封堵组件用于对透明管的右端进行封堵；
7.吹气组件包括设置在放置板上的压缩气囊，所述压缩气囊的两侧固定连接有与之连通的吹气管，所述吹气管的顶端固定连接有与之连通的出气管，且出气管与竖板固定连接，所述压缩气囊的上方设有与竖板固定连接的定位板，所述定位板的内部活动套设有压缩架；
8.转向定位组件包括与竖板转动连接的第一转轴，所述第一转轴的外部固定套设有第一齿轮，所述第一转轴的右端固定连接有弧形板，所述弧形板上滑动连接有第一推杆电机，所述第一推杆电机的输出轴固定连接有电磁铁，所述电磁铁的右侧吸附有重力球。
9.优选的，所述吸气组件包括固定连接在安装套上并与透明管连通的吸气管，所述吸气管的底端固定连接有吸气泵。
10.优选的，所述驱动组件包括固定连接在安装板上的第四推杆电机，所述第四推杆
电机的输出轴固定连接有支撑板，所述支撑板的顶端固定连接有双轴电机，所述双轴电机的右端输出轴固定连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮的右侧设有传动组件，所述双轴电机的左端输出轴固定连接有第二转轴，所述第二转轴的外部固定套设有偏向轮，所述第二转轴的左侧固定套设有第二齿轮。
11.优选的，所述传动组件包括转动连接在安装板上的传动轴，所述传动轴的顶端固定连接有双面锥齿轮，所述安装板的两侧转动连接有固定轴，且固定轴与安装套固定连接，所述固定轴的外部固定套设有第一锥齿轮，且第一锥齿轮和第二锥齿轮均与双面锥齿轮啮合传动。
12.优选的，所述封堵组件包括转动设置在放置板内部的第二推杆电机，所述第二推杆电机的输出轴铰接有第三推杆电机，所述第三推杆电机与放置板转动设置，所述第三推杆电机的输出轴固定连接有拉板，所述拉板的顶端球铰接有密封座。
13.优选的，所述弧形板上开设有滑槽，所述滑槽的内部滑动设置有滑块，且滑块与第一推杆电机球铰接。
14.优选的，所述放置板上开设有放置槽，所述放置槽的内部固定连接有定位轴，所述定位轴的外部活动套设有与第二推杆电机固定连接的第一圆环。
15.优选的，所述第三推杆电机上固定连接有第二圆环，所述第二圆环的内部活动套设有横杆，所述横杆的两端固定连接有与放置板固定连接的挡板。
16.优选的，所述密封座的左侧设有压力传感器，所述压力传感器的型号为sq9217。
17.与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
18.1、本发明通过安装安装板、安装套、透明管、传动组件、封堵组件、吸气组件和转向定位组件等结构，其中转向定位组件可以调整电磁铁的方向，从而方便电磁铁适配不同角度位置的透明管，而封堵组件则可以和电磁铁配合对不同角度的透明管的两端进行封堵，再利用吸气组件进行吸气抽真空，从而减少透明管中空气的干扰，也避免外界空气带来的干扰，有利于实验结果的准确性，而且可以通过压力传感器直观的体现重力的变化作用；
19.2、本发明通过安装吹气组件和驱动组件等结构，其中驱动组件不仅可以用来调整转向定位组件的转向，还可以借助传动组件来调整透明管的细微倾斜的调整，同时还可以对吹气组件进行间歇式挤压，这样方便吹气组件对透明管内进行吹气清洁，这样有利于透明管内的快速整洁，有利于实验的快速高效进行，同样有利于实验结果的准确性；
20.综上所述，该装置设计新颖，操作简单，不仅方便利用透明管进行重力模拟实验，而且可以快速直观的得出实验结果，同时透明管抽真空可以减少空气的干扰，有利于实验结果的准确性，而且方便不同角度的微调实验，同时还可以快速对透明管的内部进行吹风清洁，大大提高实验的效率，减小实验仪器清洁的耗时。
附图说明
21.图1为本发明提出的一种用于学习用物理重力实验模拟装置的正视结构示意图；
22.图2为本发明提出的一种用于学习用物理重力实验模拟装置的剖视结构示意图；
23.图3为本发明提出的一种用于学习用物理重力实验模拟装置的俯视结构示意图；
24.图4为本发明提出的一种用于学习用物理重力实验模拟装置的侧视结构示意图；
25.图5为本发明提出的一种用于学习用物理重力实验模拟装置的立体结构示意图；
26.图6为本发明提出的一种用于学习用物理重力实验模拟装置的立体透视结构示意图。
27.图中：1放置板、2竖板、3第一转轴、4第一齿轮、5弧形板、6滑槽、7滑块、8第一推杆电机、9电磁铁、10重力球、11定位板、12伸缩架、13压缩气囊、14吹气管、15出气管、16安装板、17传动轴、18双面锥齿轮、19固定轴、20第一锥齿轮、21安装套、22透明管、23吸气泵、24吸气管、25第二推杆电机、26第三推杆电机、27拉板、28密封座、29第四推杆电机、30支撑板、31双轴电机、32第二锥齿轮、33第二转轴、34偏向轮、35第二齿轮。
具体实施方式
28.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。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
30.实施例
31.参照图1-6：一种用于学习用物理重力实验模拟装置，包括放置板1和安装在放置板1顶部的竖板2和安装板16，竖板2的右侧设有吹气组件和转向定位组件，安装板16的两侧转动连接有安装套21，安装套21的内部固定套设有透明管22，安装套21上固定连接有与透明管22连通的吸气组件，安装板16上设有驱动组件，安装板16的右侧设有两个封堵组件，封堵组件用于对透明管22的右端进行封堵；
32.吹气组件包括设置在放置板1上的压缩气囊13，压缩气囊13的两侧固定连接有与之连通的吹气管14，吹气管14的顶端固定连接有与之连通的出气管15，且出气管15与竖板2固定连接，压缩气囊13的上方设有与竖板2固定连接的定位板11，定位板11的内部活动套设有压缩架12；
33.转向定位组件包括与竖板2转动连接的第一转轴3，第一转轴3的外部固定套设有第一齿轮4，第一转轴3的右端固定连接有弧形板5，弧形板5上滑动连接有第一推杆电机8，第一推杆电机8的输出轴固定连接有电磁铁9，电磁铁9的右侧吸附有重力球10。
34.如图1所示，吸气组件包括固定连接在安装套21上并与透明管22连通的吸气管24，吸气管24的底端固定连接有吸气泵23吸气泵23工作进行抽气，这样吸气泵23会通过吸气管24对透明管22内进行抽真空，从而减少透明管22内空气带来的干扰。
35.如图2所示，驱动组件包括固定连接在安装板16上的第四推杆电机29，第四推杆电机29的输出轴固定连接有支撑板30，支撑板30的顶端固定连接有双轴电机31，双轴电机31的右端输出轴固定连接有第二锥齿轮32，第二锥齿轮32的右侧设有传动组件，双轴电机31的左端输出轴固定连接有第二转轴33，第二转轴33的外部固定套设有偏向轮34，第二转轴33的左侧固定套设有第二齿轮35；第四推杆电机29可以带动双轴电机31进行水平移动，这样双轴电机31可以带动第二锥齿轮32和第二齿轮35的位置，从而进行不同的啮合传动。
36.如图2-3所示，传动组件包括转动连接在安装板16上的传动轴17，传动轴17的顶端固定连接有双面锥齿轮18，安装板16的两侧转动连接有固定轴19，且固定轴19与安装套21
固定连接，固定轴19的外部固定套设有第一锥齿轮20，且第一锥齿轮20和第二锥齿轮32均与双面锥齿轮18啮合传动；双面锥齿轮18可以带动与之啮合的第一锥齿轮20进行转动，进而带动安装套21和透明管22转动调整倾斜角度。
37.如图5所示，封堵组件包括转动设置在放置板1内部的第二推杆电机25，第二推杆电机25的输出轴铰接有第三推杆电机26，第三推杆电机26与放置板1转动设置，第三推杆电机26的输出轴固定连接有拉板27，拉板27的顶端球铰接有密封座28；第二推杆电机25可以带动第三推杆电机26进行转动，而第三推杆电机26则可以带动密封座28移动，这样方便密封座28对不同倾斜状态下的透明管22进行封堵。
38.附图6所示，弧形板5上开设有滑槽6，滑槽6的内部滑动设置有滑块7，且滑块7与第一推杆电机8球铰接；滑块7可以在滑槽6内滑动，这样可以带动电磁铁9进行移动，从而方便对不同倾斜状态下的透明管22的顶部进行封堵，而且方便将重力球10塞入透明管22内进行实验。
39.如图5所示，放置板1上开设有放置槽，放置槽的内部固定连接有定位轴，定位轴的外部活动套设有与第二推杆电机25固定连接的第一圆环；放置槽用于放置第二推杆电机25。
40.进一步的，第三推杆电机26上固定连接有第二圆环，第二圆环的内部活动套设有横杆，横杆的两端固定连接有与放置板1固定连接的挡板。
41.进一步的，密封座28的左侧设有压力传感器，压力传感器的型号为sq9217；压力传感器用于测量重力球10落下产生的压力，这样不同倾斜角度落下的重力球10会得出不同数值的压力，通过多数据对比有利于对实验结论进行归纳总结。
42.详细工作原理：首先透明管22在实验之前水平设置，这样透明管22会正对出气管15，此时第二推杆电机29带动支撑板30和双轴电机31向左移动，使得第二锥齿轮32与双面锥齿轮18脱离传动，而第一齿轮4同样与第二齿轮25没有完成啮合，这样双轴电机31通过第二转轴33带动偏心轮34转动，偏向轮34会间歇式挤压伸缩架12，这样伸缩杆12会挤压压缩气囊13上下工作，而压缩气囊13则将气体通过吹气管14压入出气管15内，最终通过出气管15对透明管22内进行吹气，从而可以对透明管22的内部进行快速清洁，这样减少老师清洁仪器的耗时。
43.在进行实验时，当需要调整透明管22的倾斜角度时，如附图1所示，此时双轴电机31借助第二锥齿轮32带动双面锥齿轮18转动，双面锥齿轮18则带动与之啮合的第一锥齿轮20转动，而第一锥齿轮20则带动固定轴19进行转动，而固定轴19则带动安装套21和透明管22转动从而调整方向，此时第二推杆电机25带动第三推杆电机26转动，第三推杆电机26则会带动密封座28移动，而密封座28会将透明管22的底部封堵住，然后，推杆电机29带动双轴电机31左移，使得第一齿轮4与第二齿轮25啮合，此时双轴电机31则通过第一齿轮4和第二齿轮35带动第一转轴3转动，而第一转轴3会带动弧形板5转动，这样可以调整弧形板5的方向，然后再移动滑块7，滑块7带动第一推杆电机8和电磁铁9移动，使得电磁铁9适配透明管22，然后第一推杆电机8推动电磁铁9将透明管22的顶端封堵住，电磁铁9会将重力球10吸附住，此时，吸气泵23进行工作吸气，这样可以对透明管22内进行抽真空处理，在进行实验时，电磁铁9断电这样重力球10会滑落下去撞击压力传感器，这样对透明管22进行进行不同角度的调整可以得出多个实验结果，通过结果的归纳总结得出实验结果。
44.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发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。