[实用新型]转动定律演示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种物理教学实验仪器，特别是一种转动定律演示装置。

背景技术

转动定律是大学物理教学中的重要内容，属于刚体运动的核心知识点，是许多力学知识和技术的基础。目前市场上没有能够用于课堂上定量演示转动定律的仪器，所以学生在学习过程中难以理解该定律的物理模型，也没有直观的实验现象来辅助教学，导致教学效果不理想。

发明内容

针对目前教学演示领域的需求，本实用新型的目的是提供一种转动定律演示装置，该演示装置体积小，便于携带，能够吸附在黑板上，安装方便，操作简单，实验效果好，既能定性演示，又能定量测量，适用于与物理理论课同步的课堂演示。由于仪器吸附在黑板上，所以在多媒体教室全班同学都能够看见实验过程和现象，实现了理论与实验的完美结合。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种转动定律演示装置，其中：该演示装置包括机械装置和电路装置二部分，所述机械装置包括多阶转盘、码盘、轴承、长绳、磁铁、砝码、丝孔、丝杆；电路装置包括单片机、带有发射/接收单元的对射光电传感器、显示屏、电源、开始按键、停止按键、电源开关、磁铁，对射光电传感器包括发射/接收单元；将所述多阶转盘与磁铁通过轴承固定为一体，码盘固定在多阶转盘的大轮后部，与多阶转盘同轴，多阶转盘带动码盘同步转动；长绳一端插装在多阶转盘的任一阶转盘上，另一端与砝码相连，砝码能够带动多阶转盘转动；单片机的背面装有磁铁；对射光电传感器的背面装有磁铁，对射光电传感器安装在码盘的边缘处，对射光电传感器的一对发射/接收单元的连线垂直于码盘表面，发射/接收单元正对码盘的小孔所在位置但不接触码盘；对射光电传感器、单片机、电源依次相连，在单片机上设有开始按键、停止按键、电源开关，对射光电传感器采集的信号显示在单片机上的显示屏上,开始按键与停止按键分别控制电路装置工作的开始与停止。

本实用新型的效果是：

(1)通过改变拉力或作用半径来改变力矩，用光电系统测量角加速度，能够定量演示和验证大学物理课程中的转动定律；

(2)整套装置可吸附在黑板、白板等以及其他有铁背板的平面上工作，实验效果明显，可供多人同时观看；

(3)体积小巧，结构紧凑，加上包装盒后便于携带；

(4)安装方便，操作简单；

(5)适用于大学物理理论课同步的课堂演示以及公共场所的科普活动。

附图说明

图1是本实用新型演示仪的正视图；

图2是本实用新型演示仪的侧视图。

图中：

1.多阶转盘 2.码盘3.轴承

4.长绳 5.磁铁6.砝码

7.单片机 8.对射光电传感器9.显示屏

10.电源11.开始按键 12.停止按键

13.电源开关14.丝孔 15.丝杆

16.发射/接收单元

具体实施方式

结合附图对本实用新型的转动定律演示装置结构加以说明。

如图1、2所示，本实用新型的转动定律演示装置结构是，该演示装置包括机械装置和电路装置二部分，所述机械装置包括多阶转盘1、码盘2、轴承3、长绳4、磁铁5、砝码6、丝孔14、丝杆15；电路装置包括单片机7、带有发射/接收单元16的对射光电传感器8、显示屏9、电源10、开始按键11、停止按键12、电源开关13、磁铁5；

将所述多阶转盘1与磁铁5通过轴承3固定为一体，码盘2固定在多阶转盘1的大轮后部，与多阶转盘1同轴，多阶转盘1带动码盘2同步转动；长绳4一端插装在多阶转盘1的任一阶转盘上，另一端与砝码6相连，砝码6能够带动多阶转盘1转动；单片机7的背面装有磁铁5；对射光电传感器8的背面装有磁铁5，对射光电传感器8安装在码盘2的边缘处，对射光电传感器8的一对发射/接收单元16的连线垂直于码盘2表面，发射/接收单元16正对码盘2的小孔所在位置但不接触码盘2；对射光电传感器8、单片机7、电源10依次相连，在单片机7上设有开始按键11、停止按键12、电源开关13，对射光电传感器8采集的信号显示在单片机7上的显示屏9上,开始按键11与停止按键12分别控制电路装置工作的开始与停止。

所述多阶转盘1为多个不同直径的转盘呈阶梯状共轴叠放为一体件，多阶转盘1的每阶转盘上有一个垂直于转轴丝孔14，用于插装长绳4。

所述长绳4的一端装有与丝孔14匹配的丝杆15，并旋入丝孔14内。