[发明专利]演示角动量守恒与转动惯量的综合演示仪及其演示方法

权利要求书

1.一种演示角动量守恒与转动惯量的综合演示仪，其特征在于：

包括单片机，拉绳电机，变频驱动电机，所述单片机作为所述综合演示仪的控制中心，能够获取所述变频驱动电机的转速；

还包括支撑轴（2），所述支撑轴（2）上设有随之转动的旋转臂（4）所述旋转臂（4）两侧各套设一个重球（1），所述重球（1）与沿拉绳（3）连接，所述拉绳（3）沿旋转臂（4）设置，并由所述拉绳电机带动，拉动两个重球沿所述旋转臂（4）同步向内/向外移动；

所述支撑轴（2）与下方的外转盘（7）的中心连接，所述外转盘（7）下方具有卡槽（701），所述卡槽（701）呈齿轮形状；

所述卡槽（701）内设有内转盘（8），所述内转盘（8）上通过扭簧（802）与卡板（801）固定连接，所述卡板（801）与所述卡槽（701）对应；

所述变频驱动电机开启，所述内转盘（8）由变频驱动电机带动转动，扭簧（802）变形，卡板（801）与卡槽（701）啮合，带动外传盘（7）转动，所述外传盘（7）带动支撑轴（2）转动；

所述变频驱动电机停机，内转盘（8）转速小于外传盘（7）的转速，扭簧（802）复位，卡板（801）脱离所述卡槽（802）。

2.如权利要求1所述的综合演示仪，其特征在于：还包括显示屏（5），所述显示屏（5）与所述单片机连接，能够显示所述变频驱动电机的转速。

3.如权利要求1所述的综合演示仪，其特征在于：还包括按键（6），所述按键（6）与所述单片机连接。

4.一种使用权利要求2所述的综合演示仪进行角动量守恒的演示方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）小球设于旋转臂（4）两端；

2）开动变频驱动电机，支撑轴（2）带动转动，旋转臂（4）转动，重球（1）同步转动；

3）达到设定转速后，变频驱动电机停机，卡板（801）与卡槽（701）分离；

4）拉绳电机带动拉绳（3）向内侧拉动，两个重球（1）同步沿旋转臂（4）向内滑动，旋转臂转速加快；

5）拉绳电机拉动拉绳（3）向外侧拉动，两个重球（1）同步沿旋转臂（4）向外滑动，旋转臂转速减慢。

5.一种使用权利要求2所述的综合演示仪进行转动惯量演示的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）小球设于旋转臂（4）两端；

2）开动变频驱动电机，支撑轴（2）带动转动，旋转臂（4）转动，重球（1）同步转动；

3）记录显示屏（5）上显示的转速；

4）变频驱动电机停机，卡板（801）与卡槽（701）分离，旋转臂（4）惯性转动；

5）记录旋转臂（4）直到停下所需的时间；

6）启动拉绳电机，拉绳拉动重球（4）向中间移动一段距离后停下，重复上述步骤1）、2）；

7）直至转速与步骤3）中的转速相同；

8）重复步骤4）、5）。