[实用新型]一种理论力学教具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种理论力学教具，属于演示教具技术领域，尤其是一种用于探究理论力学中的摩擦、运动稳定性的便携式课堂演示教具。

背景技术

理论力学的教学与学习是比较枯燥的，纯理论性强，学生在学习时不能直观的看到由受力所引起的实验现象，教师也不便于讲解，导致教学效果比较差。已有的教学设备往往体积比较大，演示需要的条件多，不便于携带至课堂进行演示；并且演示现象比较抽象，缺乏生动性。本实用新型结构简单、体积小、携带方便，可用于课堂演示，克服了以往的教具由于体积大而不能课堂演示的缺点；并且本实用新型造型精美，演示现象生动，可以提高教学的趣味性，使课堂教学变得更加生动。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种理论力学教具，通过该教具不同的旋转及摆动现象，研究理论力学中摩擦、运动稳定性的知识，并且该教具结构简单、便于操作、易于携带、具有趣味性，可用于课堂演示。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种理论力学教具，其特征在于：包括船形体、配重及角度盘，所述的配重设于船形体的上表面，并且可绕垂直船形体上表面、且通过船形体的螺纹孔D的轴旋转，所述的角度盘粘附于船形体上表面，并且角度盘的中心点与螺纹孔D的圆心重合。

对上述结构作进一步限制，所述的船形体的下表面为非对称的近椭球形光滑曲面，其上表面为短轴相同、长轴不同的两个半椭圆沿短轴拼接成的平面，所述船形体在其上表面短轴中点处打螺纹孔D，所述下表面沿纵向和横向有不同的曲率半径，重心在曲率中心下方，所述船形体绕垂直轴有最大主惯性矩，但另外两个惯量主轴与底部曲面的曲率主轴不一致，非对称船形体结构使教具的中心与重心在长轴方向有较大偏离。

对上述结构作进一步限制，所述的角度盘为轻质薄铝片材质，其0刻度线方向与船形体短轴方向重合，并粘附于船形体上，角度盘的中心与船形体上的螺纹孔D的圆心重合，对船形体的整体受力几乎没有影响。

对上述结构作进一步限制，所述的配重包括竖直轻杆、水平重杆和帆布，所述的竖直轻杆的底端打螺纹，所述的竖直轻杆与水平重杆两端垂直固结在一起，帆布粘附在竖直轻杆和水平重杆上。

对上述结构做进一步限制，所述的配重通过竖直轻杆垂直设于船形体上表面，并通过船形体上螺纹孔D，竖直轻杆的下端通过所打的螺纹与船形体连接，配重的角度可以通过调节螺纹松紧加以改变。

对上述结构做进一步限制，通过调节配重的角度使船形体的中心与重心在短轴方向产生偏离。

对上述结构作进一步限制，在船形体的上表面设有3个敲击点，分别为敲击点A、敲击点B和敲击点C，所述敲击点A和敲击点B分别位于近椭圆形平面的长轴两端，所述的敲击点C位于近椭圆形平面的短轴一端。

对上述结构做进一步限制，通过设置3个不同的敲击点，配合配重的角度调整，可以进行不同的实验方案，观察不同的实验现象。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：通过不同的实验现象对教具的旋转及摆动情况进行分析，从而探究理论力学中摩擦、运动稳定性等内容；直观的实验现象使学生容易接受系列理论力学知识，可以降低教学难度，提升教学质量，提高学生的学习热情，增加课堂的趣味性；并且该教具结构简单、操作简便，制作成本低，适合大范围推广和普及。

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的说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

其中：1、船形体，2、角度盘，3、配重，3.1、竖直轻杆，3.2、水平重杆，3.3、帆布，4、敲击点A，5、敲击点B，6、敲击点C。

图2是船形体的结构示意图；

其中：4、敲击点A，5、敲击点B，6、敲击点C，7、螺纹孔D

具体实施方式

本实用新型具体涉及一种理论力学教具，该教具的结构具体包括船形体1、角度盘2、配重3，船形体1的底面为光滑曲面，光滑曲面设计为非对称的近椭球形光滑曲面，船形体1的上表面为近椭圆形平面，这样可以实现船形体1的中心与其重心在长轴方向有较大偏离；角度盘2粘附于船形体1上表面，并且中心与上述近椭圆形平面的短轴中点重合；配重3设于船形体1的上表面，并且可绕垂直船形体1上表面，且通过船形体1上表面短轴中点的轴旋转，该结构可以对配重3的角度进行调节。通过调节配重3的角度，来演示教具的不同旋转及摆动现象，并利用理论理论力学中的摩擦、运动稳定性的知识进行解释。

船形体1上表面的短轴中点打螺纹孔D。