一种物理力学实验演示装置的制作方法

1.本实用新型涉及物理力学实验演示设备技术领域，尤其涉及一种物理力学实验演示装置。


背景技术：

2.力学研究物质机械运动规律的科学。自然界物质有多种层次，从宇观的宇宙体系，宏观的天体和常规物体，细观的颗粒、纤维、晶体，到微观的分子、原子、基本粒子。通常理解的力学以研究天然的或人工的宏观对象为主。但由于学科的互相渗透，有时也涉及宇观或细观甚至微观各层次中的对象以及有关的规律。机械运动亦即力学运动，是物质在时间、空间中的位置变化，包括移动、转动、流动、变形、振动、波动、扩散等，而平衡或静止则是其中的一种特殊情况。机械运动是物质运动最基本的形式。物质运动的其他形式还有热运动、电磁运动、原子及其内部的运动和化学运动等。机械运动常与其他运动形式共同存在。只是研究力学问题时突出地考虑机械运动这种形式罢了；如果其他运动形式对机械运动有较大影响，或者需要考虑它们之间的相互作用，便会在力学同其他学科之间形成交叉学科或边缘学科。力是物质间的一种相互作用，机械运动状态的变化是由这种相互作用引起的。静止和运动状态不变，都意味着各作用力在某种意义上的平衡。力学，可以说是力和(机械)运动的科学。
3.现有的学校在进行对学生演示力学实验时，大多数都是物理老师进行人工操作实验器材进行实验，演示效果不佳，且人工操作很难保证其匀速运动，以及各个参数的精确性，易导致实验效果不佳，观赏效果差，不易理解，所以需要一种物理力学实验演示装置。


技术实现要素：

4.基于现有的技术问题，本实用新型提出了一种物理力学实验演示装置。
5.本实用新型提出的一种物理力学实验演示装置，包括垫块，所述垫块的表面呈l形状，所述垫块的一端固定连接有铰接块，所述铰接块的表面固定连接有转轴，所述垫块的顶部设置有实验板，所述实验板的一端底部与垫块的一端顶部相接触，所述实验板的另一端底部固定连接有u型块，所述u型块的相对表面与转轴的两端均通过轴承转动连接，所述垫块的上表面铰接有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆的伸缩端与实验板的底部铰接；
6.所述实验板的顶部设置有实验演示机构，所述实验演示机构包括有第一摩擦底板，所述第一摩擦底板的一侧表面固定连接有第二摩擦底板，所述实验板的顶部开设有转换槽，所述第一摩擦底板的表面和第二摩擦底板的表面均与转换槽的内壁滑动插接。
7.优选地，所述实验板的一侧表面固定连接有安装板，所述安装板的顶部固定连接有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆的伸缩端与第一摩擦底板的相对表面固定连接。
8.优选地，所述实验板的一端上表面固定连接有限位块，所述限位块的一侧表面固定连接有防护块，两个所述防护块的表面均呈l型形状，两个所述防护块的内壁均开设有第一安装槽，所述第一安装槽的内壁固定连接有第一磁铁。
9.优选地，所述第一摩擦底板的顶部和第二摩擦底板的顶部均滑动插接有演示块，所述演示块的两侧表面均开设有第二安装槽，所述第二安装槽的内壁固定连接有第二磁铁，所述第二磁铁的一端表面磁性和第一磁铁的相对表面磁性相斥。
10.优选地，所述演示块的一端铰接有弹簧测力计,所述弹簧测力计的一端固定连接有拉绳，所述弹簧测力计位于两个所述防护块之间，且位于第一摩擦底板和第二摩擦底板的上方。
11.优选地，所述实验板的另一端上表面固定连接有轴承座，两个所述轴承座的相对表面均通过轴承转动连接有卷轴，所述卷轴的圆弧表面固定连接有卷轮，所述卷轮的表面与拉绳的表面缠绕连接。
12.优选地，一个所述轴承座的一侧表面固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出轴通过联轴器与卷轴的相对表面固定连接。
13.本实用新型中的有益效果为：
14.通过设置实验演示机构达到了教学中可通过本装置进行直观的讲解力学性能演示的效果，结构简单，机械化操作演示，避免了现有的人工操作演示，增强了演示的效果，以及加强了实验数据的精确度，能很好的直观的了解力学的特性，操作简单能很快的就能理解其中的意思，学到实验的力学知识。
附图说明
15.图1为一种物理力学实验演示装置的结构示意图；
16.图2为一种物理力学实验演示装置的爆炸图；
17.图3为一种物理力学实验演示装置的图2中a处结构放大图。
18.图中：1、垫块；2、铰接块；3、转轴；4、实验板；5、u型块；6、第一电动伸缩杆；7、第一摩擦底板；8、第二摩擦底板；9、转换槽；10、安装板；11、第二电动伸缩杆；12、限位块；13、防护块；14、第一安装槽；15、第一磁铁；16、演示块；17、第二安装槽；18、第二磁铁；19、弹簧测力计；20、拉绳；21、轴承座；22、卷轴；23、卷轮；24、驱动电机。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
20.参照图1-3，一种物理力学实验演示装置，包括垫块1，所述垫块1的表面呈l形状，所述垫块1的一端固定连接有铰接块2，所述铰接块2的表面固定连接有转轴3，所述垫块1的顶部设置有实验板4，所述实验板4的一端底部与垫块1的一端顶部相接触，所述实验板4的另一端底部固定连接有u型块5，所述u型块5的相对表面与转轴3的两端均通过轴承转动连接，所述垫块1的上表面铰接有第一电动伸缩杆6，所述第一电动伸缩杆6的伸缩端与实验板4的底部铰接；
21.所述实验板4的顶部设置有实验演示机构，所述实验演示机构包括有第一摩擦底板7，所述第一摩擦底板7的一侧表面固定连接有第二摩擦底板8，所述实验板4的顶部开设有转换槽9，所述第一摩擦底板7的表面和第二摩擦底板8的表面均与转换槽9的内壁滑动插
接。
22.实验板4的一侧表面固定连接有安装板10，所述安装板10的顶部固定连接有第二电动伸缩杆11，所述第二电动伸缩杆11的伸缩端与第一摩擦底板7的相对表面固定连接，进一步，达到了第一摩擦底板7和第二摩擦底板8可根据实验需求进行自行更换的效果，从而辅助实验操作。
23.实验板4的一端上表面固定连接有限位块12，所述限位块12的一侧表面固定连接有防护块13，两个所述防护块13的表面均呈l型形状，两个所述防护块13的内壁均开设有第一安装槽14，所述第一安装槽14的内壁固定连接有第一磁铁15，进一步，通过设置限位块12和防护块13达到了限位块12进行控制实验板4初始位置限位的效果，两侧的防护块13进行防护实验板4移动时防止跑偏的效果；第一摩擦底板7的顶部和第二摩擦底板8的顶部均滑动插接有演示块16，所述演示块16的两侧表面均开设有第二安装槽17，所述第二安装槽17的内壁固定连接有第二磁铁18，所述第二磁铁18的一端表面磁性和第一磁铁15的相对表面磁性相斥，进一步，达到了第二磁铁18和第一磁铁15的相对表面进行相斥，从而控制实验板4位于两个防护块13中心，防止移动中向一侧偏移导致增大两侧的摩擦力效果，从而影响实验效果，导致实验不精确。
24.演示块16的一端铰接有弹簧测力计19,所述弹簧测力计19的一端固定连接有拉绳20，所述弹簧测力计19位于两个所述防护块13之间，且位于第一摩擦底板7和第二摩擦底板8的上方，进一步，通过设置弹簧测力计19进行实验中读取拉动的力数，从而进行直观的判断其效果。
25.实验板4的另一端上表面固定连接有轴承座21，两个所述轴承座21的相对表面均通过轴承转动连接有卷轴22，所述卷轴22的圆弧表面固定连接有卷轮23，所述卷轮23的表面与拉绳20的表面缠绕连接，进一步，达到了实验操作中通过卷轮23匀速旋转带动拉绳20拉动演示块16匀速移动的效果，避免现有的人工操作拉动，难以保持匀速移动，从而导致实验数据不精确的效果；一个所述轴承座21的一侧表面固定连接有驱动电机24，所述驱动电机24的输出轴通过联轴器与卷轴22的相对表面固定连接，进一步，达到了匀速控制通过驱动电机24工作而达到，便于控制的效果。
26.通过设置实验演示机构达到了教学中可通过本装置进行直观的讲解力学性能演示的效果，结构简单，机械化操作演示，避免了现有的人工操作演示，增强了演示的效果，以及加强了实验数据的精确度，能很好的直观的了解力学的特性，操作简单能很快的就能理解其中的意思，学到实验的力学知识。
27.工作原理：当进行滑动摩擦力与压力的演示时，先进行控制驱动电机24工作带动卷轴22旋转，从而带动卷轮23转动控制表面缠绕的拉绳20进行收紧，从而带动弹簧测力计19匀速移动，同时拉动演示块16在第一摩擦底板7上移动，进行观察弹簧测力计19的读数，实验结束后控制驱动电机24反转，同时控制第一电动伸缩杆6延伸工作，带动实验板4以转轴3的轴心为圆心进行摆动，从而使之实验板4发生倾斜演示块16自重的条件下向县委块移动，进行复位，复位后控制第一电动伸缩杆6缩回，控制实验板4位于水平位置，在演示块16的上表面放置重物控制演示块16的重力增加，同理控制驱动电机24转动，带动弹簧测力计19匀速移动拉动演示块16移动，从而读取此时的弹簧测力计19的读数，进行和前次的对比，即可得出滑动摩擦力与压力之间的关系；
28.当进行滑动摩擦力与接触面粗糙度的演示时，通过控制第二电动伸缩杆11延伸工作，带动第二摩擦底板8和第一摩擦底板7向前移动，控制第一摩擦底板7离开转换槽9，第二摩擦底板8来到转换槽9的内部，使之第二摩擦底板8来到演示块16的底部，同理控制驱动电机24工作带动弹簧测力计19匀速移动带动演示块16在第二摩擦底板8的上表面匀速移动，通过读取此时的弹簧测力计19的读数，与第一次操作在第一摩擦底板7上检测的读数对比进行得出滑动摩擦力与接触面粗糙度的关系。
29.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。