[实用新型]力的平行四边形定则验证实验展示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及物理实验装置领域，具体是力的平行四边形定则验证实验展示装置。

背景技术

在物理课堂教学中，实验环节即使帮助学生掌握知识的关键部分，也是考试的重要环节。其中，在关于力学的经典实验中，力的平行四边形定则验证实验是对力的分解学习的不可缺少的实验。

在这项实验中，老师对实验的展示和讲解存在很大的难度，造成学生难以观察清楚，影响学习。究其原因主要是由于现有实验器械较为琐碎，实验步骤非常麻烦，详细分析如下：

为了完成力的平行四边形定则验证实验，需要准备包括木板、白纸、图钉、皮筋、细绳、弹簧秤、刻度尺等教具，这些教具不但种类杂数量多，而且还有一定的危险性(例如图钉)，给老师的课前准备和课上施展带来麻烦。同时在具体操作时，老师不但要一一布局和操作上述器材，且在实验环节中，不但拉动两个弹簧使皮筋下端到达O点的操作较难控制，且到达O点后，还需要老师在固定两个弹簧的同时，标注出两个弹簧的方向，这些操作依靠双手难以顺利完成，给老师带来很大的麻烦，经常中断和重复，不但延长了操作的时间，而且老师操作时手部动作频频挡住实验过程，影响学生观察。使课堂上演示这一实验的效果、效率都较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供力的平行四边形定则验证实验展示装置，它方便和简化了力的平行四边形定则验证实验的操作，且具有良好的展示效果。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

力的平行四边形定则验证实验展示装置，包括展示板，所述展示板包括上部的矩形部和下部的半圆部，所述展示板上标记有与半圆部的圆心相对应的O点，所述展示板的周侧设有滑道，所述滑道内滑动连接有控制盒，所述矩形部的上部居中的设有弹力绳，所述弹力绳的上端与矩形部固定连接，所述弹力绳的下端设有圆环，所述圆环上设有能够沿其圆周摆动的第一测力计和第二测力计，所述第一测力计和第二测力计上分别连接有拉绳，所述拉绳卷绕在控制盒内且能够通过控制盒收放。

所述展示板上还标记有A点和B点，所述A点为弹力绳固定在矩形部上的上端点，所述B点为弹力绳在自然长度下的下端点，所述A点、B点和O点自上而下设置于一条竖直的直线上。

所述控制盒自上而下设有上空腔和下空腔，所述控制盒内竖直的设有与其转动连接的中轴，所述中轴贯穿上空腔和下空腔，所述中轴的顶端暴露在外部且设有旋钮，所述旋钮底面上设有与其固定连接的套管，所述套管贯穿上空腔的顶部，且所述套管的底侧固定连接有环形的下齿盘，所述上空腔的顶部设有环形的上齿盘，所述上齿盘设置于下齿盘的上方，所述上齿盘的底面及下齿盘的顶面设有相啮合的齿，所述上空腔内还设有第一弹簧，所述第一弹簧套在中轴上，所述控制盒的内侧侧面上设有与下空腔相连通的穿绳孔，所述拉绳贯穿穿绳孔进入下空腔，且所述拉绳卷绕在中轴上，所述下空腔的底面上设有与中轴相适应的插槽。

所述控制盒的底面上设有凹腔，所述凹腔内设有第二弹簧和顶珠，所述顶珠的内端与第二弹簧连接，所述顶珠的外端自凹腔的伸出暴露在控制盒的底面外，所述滑道的底面上设有与顶珠活动卡接的球冠形卡槽，所述卡槽沿着滑道分布。

所述圆环上设有两个与其摆动连接的挂杆，所述挂杆的一端套在圆环上且与圆环沿其圆周滑动连接，所述挂杆远离圆环的一端与第一测力计或第二测力计连接。

所述展示板的上部设有水平的储物槽。

所述展示板的表面设有白板。

所述滑道包括设置于矩形部两侧的直线滑道，和设置于半圆部侧边的弧线滑道，所述直线滑道的底端分别与同侧弧线滑道的顶端对应且连通，设置于弧线滑道内的卡槽沿半圆部的周侧环形阵列，设置于直线滑道内的卡槽与B点所在的水平位置相对应。

对比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1、本装置的使用方法为：将展示板固定在讲台或黑板上，推动两个控制盒使其从滑道向下滑动到半圆部的下侧并固定在两个适当位置，操作控制盒卷收拉绳，分别对所连接第一测力计和第二测力计产生拉力，进而使弹力绳底端的圆环位于O点，即可标记。

本装置将实验环节所需要的器械整合到一起，老师不用再单独准备，避免了麻烦，且不用图钉等有危险因素的器材，方便器械的使用和管理。同时，整个操作仅需要操作外围的控制盒，不会对实验过程进行遮挡，方便学生观察，提高展示效果。且通过固定控制盒来确定第一测力计和第二测力计的夹角，且通过卷收拉绳代替手的拉动来控制拉力大小，控制更加方便和准确。