[发明专利]一种验证二力平衡条件的装置

说明书

本发明涉及一种验证二力平衡条件的装置。所述验证二力平衡条件的装置包括展示板、力臂杆、铅锤组件、拉力组件与显示屏，所述展示板的顶部边缘设置有横向刻度部，所述展示板上还设置有弧形导轨部，所述力臂杆的一端转动地设置于所述展示板的顶角处，所述力臂杆的另一端朝所述弧形导轨部延伸，并滑动地设置于所述弧形导轨部上，所述铅锤组件包括重力块、拉绳与第一激光器，所述重力块通过所述拉绳连接于所述力臂杆的中部。所述验证二力平衡条件的装置直观且方便教学。

技术领域

本发明涉及一种验证二力平衡条件的装置。

背景技术

在教学领域中，为了讲解二力平衡等问题，一般都是教科书上的线条来进行表达和描述。例如通过F₁L₁＝F₂L₂，即力乘以力臂之积为力矩，两个力矩相等即可使二力达到平衡。然而，然而这样通过书本的线条的讲解容易造成不太清楚，不直观且不方便教学。

发明内容

基于此，有必要提供一种直观且方便教学的验证二力平衡条件的装置。

一种验证二力平衡条件的装置，包括展示板、力臂杆、铅锤组件、拉力组件与显示屏，所述展示板的顶部边缘设置有横向刻度部，所述展示板上还设置有弧形导轨部，所述力臂杆的一端转动地设置于所述展示板的顶角处，所述力臂杆的另一端朝所述弧形导轨部延伸，并滑动地设置于所述弧形导轨部上，所述铅锤组件包括重力块、拉绳与第一激光器，所述重力块通过所述拉绳连接于所述力臂杆的中部，所述拉力组件包括拉力计与传感器，所述拉力计扣合于所述力臂杆的端部以垂直拉动所述力臂杆，所述传感器用于感测所述拉力计的数值，所述显示屏设置于所述展示板的顶部，并用于接收展示所述传感器所感测的数值。

在其中一个实施方式中，所述展示板的顶角位于所述弧形导轨部的圆心处，所述弧形导轨部凹设于所述展示板上。

在其中一个实施方式中，所述展示板的顶角处设置有第一轴承，所述力臂杆包括相对设置的铰接端与拉力端，所述铰接端转动地设置于所述第一轴承上，所述拉力端设置有第二轴承，所述第二轴承设置于所述弧形导轨部中。

在其中一个实施方式中，所述弧形导轨部为凹槽状，其包括相互连通的底部凹槽与上部凹槽，所述上部凹槽贯通所述展示板的表面，所述拉力端设置有枢转杆，所述枢转杆插设于所述上部凹槽中。

在其中一个实施方式中，所述第二轴承套设于所述枢转杆上并位于所述底部凹槽中，所述拉力计拉持扣合于所述枢转杆远离所述第二轴承的一端。

在其中一个实施方式中，所述铰接端朝远离所述拉力端的方向向外凸设有冗余段，所述拉力端与所述铰接端的连线的中部位置设置有第三轴承，所述第三轴承的中心与所述拉力端之间的距离定义为第一距离，所述第三轴承与所述铰接端之间的距离定义为第二距离，所述第二距离等于所述第一距离与所述冗余段的长度之和，所述拉绳连接于所述第三轴承上。

在其中一个实施方式中，所述第一激光器安装于所述轴承的上端，用于保持向上照射所述横向刻度部，以标示所述重力块的横向力臂长度。

在其中一个实施方式中，所述展示板的侧边还设置有纵向刻度部，所述拉力端还设置有第二激光器，所述第二激光器用于朝所述纵向刻度部发射激光，以标示所述拉力端的纵向力臂长度。

在其中一个实施方式中，所述横向刻度部与所述纵向刻度部为固定于所述展示板边缘的刻度尺或者刻划于所述展示板边缘的刻度线。

在其中一个实施方式中，所述第一激光器或所述第二激光器的出光方向相对所述展示板倾斜，并相对所述横线刻度部或者所述纵向刻度部垂直。