[实用新型]刚体转动惯量综合演示仪

说明书

本实用新型涉及物理实验教学仪器技术领域，尤其涉及一种刚体转动惯量综合演示仪。本申请提供的刚体转动惯量综合演示仪，包括L型基座、第一计时器及第二计时器，L型基座包括水平基座及竖直基座，水平基座设有相对水平面倾斜布置的滚动轨道、第一光电门和第二光电门，水平基座用于演示半径相同的薄圆筒、圆柱体、薄球壳、球体在滚动轨道中的滚动快慢；竖直基座上设有绕设有绳索的转轴、第三光电门和第四光电门，绳索上设有挡光片且绳索的自由端连接有重块，转轴用于固定杆状刚体，以演示对不同的杆状细杆的转动快慢。由此，本申请提供的综合演示仪，能演示圆柱体、薄圆筒、球体、薄球壳、细杆等五种典型刚体的转动惯量，结构简单且功能性强。

技术领域

本实用新型涉及物理实验教学仪器技术领域，尤其涉及一种刚体转动惯量综合演示仪，具体涉及一种结构简单、操作方便且能同时进行球、柱体和细杆转动惯量演示的刚体转动惯量综合演示仪。

背景技术

转动惯量是刚体绕轴转动时的惯性的量度，可理解为一个物体对于旋转运动的惯性。转动惯量只决定于刚体的形状、质量分布和转轴的位置。

目前已有的刚体转动惯量演示仪刚体形状单一，如演示外形相同(同半径同长度)而不同材质的圆柱体、刚体中镶嵌其它材质的圆柱体等，只是简单的比较两个刚体之间在斜面中的滚动快慢，功能单一，因此使用范围局限于圆柱体结构的转动惯量的测试。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是：提供一种结构简单、操作方便且能同时进行球、柱体和细杆转动惯量演示的刚体转动惯量综合演示仪，以解决现有的刚体转动惯量演示仪只能局限于演示圆柱体结构的转动惯量的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种刚体转动惯量综合演示仪，包括L型基座、第一计时器及第二计时器，所述L型基座包括水平基座及竖直基座，所述水平基座设有相对水平面倾斜布置的滚动轨道，所述竖直基座位于所述滚动轨道的高端；

所述滚动轨道的高、低端的侧边分别设有第一光电门和第二光电门，所述第一光电门和第二光电门均与所述第一计时器连接；所述竖直基座设有与其可转动连接的挡刚体板，所述挡刚体板用于保持圆柱或球形刚体处于静止状态；所述挡刚体板设有第一挡光门杆，所述第一挡光门杆能够在转动过程中经过所述第一光电门，使所述第一计时器启动计时；所述水平基座对应于所述第二光电门设有第二挡光门杆，所述第二挡光门杆能够在转动过程中经过所述第二光电门，使所述第一计时器停止计时；

所述竖直基座的上、下端分别设有第三光电门和第四光电门，所述第三光电门和第四光电门均与所述第二计时器连接；所述竖直基座的顶部设有转轴，所述转轴用于固定杆状刚体；所述转轴上绕设有绳索，所述绳索上设有挡光片且所述绳索的自由端连接有重块，所述转轴在重块的作用下转动，所述挡光片能够在下降过程中依次经过所述第三光电门和第四光电门，使所述第二计时器启动计时和停止计时。

其中，所述水平基座对应于所述滚动轨道的低端设有制动突起，所述制动突起用于制动滚落的所述圆柱或球形刚体。

其中，所述挡刚体板为截面呈类П的框架结构，所述挡刚体板与所述竖直基座及所述滚动轨道的高端的上表面共同限定出用于放置所述圆柱或球形刚体的空间。

其中，所述第一挡光门杆的截面形状为倒L型，所述第一挡光门杆的长边与所述挡刚体板固定连接，所述第一挡光门杆的短边搭接在所述第一光电门内；所述第一挡光门杆的短边在所述挡刚体板的带动下经过所述第一光电门，使所述第一计时器启动计时。

其中，所述第二挡光门杆包括主体和从所述主体的两端延伸出的安装段，所述第二挡光门杆的两端分别通过所述安装段与所述水平基座的两侧可转动连接；所述第二光电门上贴附有用于支撑所述第二挡光门杆的支撑座。

其中，所述第二挡光门杆的主体的截面形状为类倒U型。