[实用新型]半自动单摆振动图像演示仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种物理教学实验仪器，尤其是单摆振动图像演示仪。

背景技术

现高中物理教材(人民教育出版社2006年版第二册第28页)描述的单摆振动实验的仪器为：其部件包括支架、横杆、摆球、摆线、和平板，其中摆球为装满沙子的漏斗，并通过摆线悬吊在横杆上，横杆安装在支架上，平板上画有一条直线，并置于单摆下方。实验时，先让纸板上的直线与横杆平行并垂直于静止摆球的轴心线，使其成为振动图像的“零线”；然后用手拉动摆球偏离平衡位置，再放手使其自然摆动，并让沙子从漏斗中漏出，同时用手拖动平板沿“零线”作直线匀速运动，从振动的漏斗中漏出的沙子在平板上形成的沙线即为单摆振动图像。该实验仪器的最大优点是取材方便，成本较低，但其存在诸多不足：用手拖动平板沿“零线”作直线且匀速的运动很难做到，导致实验所得图像上的振幅和波长不均匀，影响实验结果的准确性；平板上的沙线图像只能平放观察并且不易长期保存，不利于教学使用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种成形图像均匀、实验结果准确性较高且易于操作和观察的半自动单摆振动图像演示仪。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种半自动单摆振动图像演示仪，包括悬吊在横杆上的摆球，所述摆球的下方设置有纸张匀速输送装置。

所述纸张匀速输送装置包括圆筒一、圆筒二、电动机和传动带，其中圆筒一和圆筒二大小相同且平行安装在同一水平面上，并通过传动带连接在一起，圆筒一或圆筒二与电动机同轴连接。

所述摆球轴向开设有中心通孔，且摆球上连接有墨水输出装置。

所述墨水输出装置包括针头、导管和注射器，并且通过导管将针头和注射器连接在一起，针头安装在摆球上的中心通孔内。

上述半自动单摆振动图像演示仪，采用了纸张匀速输送装置，更易实现实验时纸张沿“零线”作直线匀速运动，保证了实验图像的振幅和波长均匀，提高了实验结果的准确性，且降低了操作难度；该单摆振动图像演示仪还使用了墨水输出装置，使实验图像由墨水描绘在纸上，其图像更加直观和清晰，且便于展示和保存，十分有利于教学。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型单摆振动图像演示仪的主视图；

图2是本实用新型单摆振动图像演示仪拆除墨水输出装置后的俯视图。

其中，附图标记：1为摆球，2为摆球的中心通孔，3为针头，4为导管，5为注射器，6为圆筒一，7为圆筒二，8为电动机，9为传动带，10为横杆，11为摆绳，12为横杆支架，13为横杆固定螺钉，14为横杆上的导管导向孔，15为圆筒一的中轴，16为圆筒二的中轴，17为圆筒支架，18为圆筒支架，19为电机支架，20为底座。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1和图2所示，摆球1为圆柱体，其通过摆线11悬挂于横杆10上，横杆10通过横杆固定螺钉13固定在横杆支架13上，横杆支架13固定在底座20上。摆球1的下方设置有纸张匀速输送装置，其包括圆筒一6、圆筒二7、电动机8和传动带9，其中圆筒一6和圆筒二7大小相同且平行安装在同一水平面上，并通过传动带9连接在一起，圆筒一6或圆筒二7与电动机8同轴连接。圆筒一6和圆筒二7的中轴15、16分别安装在圆筒支架17、18上，电动机8安装在电机支架19上，圆筒支架17、18和电机支架19均安装在底座20上。

如图1所示，摆球1轴向开设有中心通孔2，且摆球1上连接有墨水输出装置，其包括针头3、导管4和注射器5，并且通过导管4将针头3和注射器5连接在一起。在摆球1轴向开设中心通孔2是为了安装针头3并保证墨水从静止摆球1的重心垂线上输出，所以中心通孔2的孔径略大于针头直径，装配时只需将针头3从通孔2的上端插入即可，安装和拆卸十分方便。为了不让墨水附着在通孔2内，造成清洗不便，最好将针头3的长度设计为等于或大于摆球的长度。导管4穿过横杆10上的导管导向孔14，导管导向孔14的直径等于或略小于导管4的直径，这样导管4便不会较大影响实验时摆球1的振动。