[实用新型]一种惯性演示教具

说明书

技术领域

本实用新型涉及物理实验教具领域，具体涉及一种惯性演示教具。

背景技术

中学物理课程中有一章节“物体的惯性“，惯性是指物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，它是物体的一种固有属性，表现为物体对其运动状态变化的一种阻抗程度，质量是对物体惯性大小的量度。在讲解过程中，教师经常会遇到以下问题：惯性定义及用质量作为衡量惯性大小的量度的知识点较为抽象，没有演示器材对这一现象进行直观演示；同时学生由于生活阅历较浅，理解掌握这部分知识有困难。

因此，设计一种能演示惯性现象的教具对教师的教学和学生的理解都具有很大的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种惯性演示教具。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：一种惯性演示教具，包括支架、传动系统、动力系统、演示盒装置；

所述支架包括支腿，所述支腿上部平行设置两根支撑板；

所述传动系统包括传送皮带、传送滚筒、转动轴；所述传送滚筒与转动轴进行同轴固定连接，所述传送滚筒平行设置若干个，所述传送滚筒之间通过传送皮带进行皮带连接；所述转动轴与支撑板进行转动连接；

所述演示盒装置包括演示盒和演示球，所述演示球通过丝线与演示盒顶部进行固定连接；所述演示球设有若干个，所述演示球的质量从左往右依次减小；所述演示盒顶板的前端面上固定设有摄像头；

所述演示盒装置放置在传送皮带上；

所述动力系统与传动系统连接，所述动力系统为传动系统提供动力。

优选的，所述传送滚筒共有3个。

优选的，所述演示盒采用透明材料制成。

优选的，所述演示球共有3个，从左往右依次为演示球A、演示球B、演示球C。

优选的，所述动力系统包括电机、主动轮、从动轮、动力带；所述主动轮与电机的转轴进行同轴固定连接，所述主动轮与从动轮通过动力带进行连接，所述从动轮与转动轴的一端进行同轴固定连接。

优选的，所述电机为变频电机。

一种惯性演示教具，其工作原理为：

(1)物体具有惯性的演示

启动电机，传送皮带开始运转，使演示盒装置由静止开始运动，此时演示盒内的演示球会向左偏移；当电机稳定运转一段时间后，即传送皮带匀速运转一端时间后，演示盒内的演示球会竖直向下；当关闭电机，传送皮带减速直至停止，此过程中，演示盒内的演示球向右偏移；

通过上述演示，加速时演示球往回运动，匀速时演示球竖直不变，减速时演示球往前运动，以此演示了演示球具有保持原有运动状态不变的惯性。

(2)质量是衡量惯性大小的量度，质量越大，惯性越小

启动电机，使演示盒装置由静止开始运动，此时演示盒内最重的演示球A 往左偏移量最小，最轻的演示球C往左偏移量最大；当关闭电机，传送皮带减速直至停止，此过程中，演示盒内最重的演示球A往右偏移量最小，最轻的演示球C往右偏移量最大；

通过上述演示，加速时质量大的演示球往回偏移量小，减速时质量大的演示球往前偏移量小，以此演示了质量是衡量惯性大小的量度，质量越大，惯性越小。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型惯性演示教具将利用电机的启动、平稳运转、关闭分别制造了加速、匀速、减速三种运动状态，通过三种运动状态下演示球的动作向学生直观演示物体的惯性现象；同时通过同一运动状态下不同质量演示球的偏移量展示了惯性与物体质量之间的关系；整个装置结构简单，操作简便，将抽象知识转化为肉眼可见的现象，形象生动，便于学生理解和接受。

附图说明

图1-图2是本实用新型惯性演示教具的结构示意图；

图3-图4是本实用新型演示盒装置的结构示意图；

图5是本实用新型传送皮带静止或者匀速运动时演示球的位置示意图；

图6是本实用新型传送皮带加速运动时演示球的位置示意图；

图7是本实用新型传送皮带减速运动时演示球的位置示意图；

其中1–支架，11–支腿，12–支撑板，2–传送装置，21–传送皮带，22–传送滚筒，23–转动轴，3–演示盒装置，31–演示盒，32–演示球A，33–演示球B， 34–演示球C，35–丝线，36–摄像头，4–动力系统，41–电机，42–主动轮，43–从动轮，44–动力带，→演示盒装置运动方向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。