[实用新型]力的合成教学演示仪

说明书

本实用新型公开了一种能够提高教学效果的力的合成教学演示仪。该力的合成教学演示仪，包括挂钩、可伸缩弹性元件、第一绳索、第二绳索、第一测力计、第二测力计，第一测力计包括盒体，盒体上设置有力传感器、扬声器、电源开关、语音播报按键、归零按键，盒体内设置有控制装置，通过力传感器准确地测量拉力的大小并利用语音播报的形式直观的播报出力的大小，既排除了系统的摩擦力对实验造成的误差，又减小了读数时的误差，既可让学生动手探究，也可在黑板平面完成实验演示探究，增添了听觉的感知，提高了学生的参与度，结合磁铁的强吸附性，大大减小了实验误差和操作难度，可以大大提高中学物理教学效果。适合在教学设备领域推广应用。

技术领域

本实用新型涉及教学设备领域，尤其是一种力的合成教学演示仪。

背景技术

我们知道：当多个力(两个及两个以上)的作用效果与一个力的作用效果形同时，那么这一个力(F)就能与这多个力(F₁、F₂···F_n)等效替代。此时可称F₁、F₂···F_n为F的分力，F为F₁、F₂···F_n的合力。通过分力求合力的过程即为“力的合成”。力的合成遵循“平行四边形定则”，、即以表示分力F₁、F₂的线段为邻边作平行四边形，那么，平行四边形的对角线就可以用来表示合力的大小和方向。平行四边形定则是矢量合成的基本方法，是物理学习的重要工具，贯穿于整个中学物理的学习过程中，可见其重要性。

关于力的合成的章节既是一个教学重点，又是一个教学难点。教材上是利用弹簧测力计、橡皮筋、白纸和细线设计实验。具体实验过程是：1、用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套；2、用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，将结点拉到某一位置O，如图1所示，记录两弹簧秤的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两个细绳套的方向，做出力F₁、F₂的图示；3、用一只弹簧测力计钩住细绳套，把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧测力计的读数F和细绳的方向，做出力F图示；4、以F1和F2为邻边用作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线；5、比较一下合力F与平行四边形对角线的位置关系进而归纳出平行四边形定则。

教材上的实验存在一些问题：1、传统的弹簧测力计自身存在较大摩擦力，通过肉眼读数不精确，精确度不高，实验操作难以保证分力与合力的等效替代；2、若利用学生分组探究实验，实验的过程中需要多人配合，需规范的完成实验步骤和记录数据，并作图表示，学生初次学习，操作不规范，难以保证等效替代，读数和作图误差大，得到实验结论偏差也大；3、教师通过演示实验进行教学，实验过程需要控制两个弹簧测力计，并同时记录数据，难以独自完成实验，需要学生配合，由于弹簧测力计示数小，下面的学生看不见读数，参与度不高，教师注重实验操作，不能关注学生，课堂氛围嘈杂，教学效果不好。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够提高教学效果的力的合成教学演示仪。