[其他]單擺振動(dòng)圖線演示裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87203461
• 申請(qǐng)日: 1987-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN87203461U
• 公開（公告）日: 1988-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高殿琪;金成川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 高殿琪;金成川
• 主分類號(hào): G09B23/06
• 分類號(hào): G09B23/06
• 代理公司: 沈陽市專利事務(wù)所
• 代理人: 白敬奇

本實(shí)用新型涉及了一種物理教學(xué)儀器，是一種單擺振動(dòng)圖線演示裝置。

振動(dòng)圖象是研究振動(dòng)規(guī)律的主要工具，在機(jī)械振動(dòng)、交流電和電磁振蕩中都有廣泛的應(yīng)用。高中物理課本（乙種本）上冊(cè)介紹的簡(jiǎn)諧振動(dòng)圖象是靠砂擺的擺動(dòng)和移動(dòng)底板描繪出圖象。采用砂擺實(shí)驗(yàn)不易觀察平面上的砂粒形成的圖象；手拉底板不易做到勻速運(yùn)動(dòng)，因此畫不出較理想的圖線；不可能把砂擺描繪曲線過程看清楚，不能把擺的振動(dòng)與正（余）弦曲線聯(lián)系起來。

本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、成本低、投影效果好的單擺振動(dòng)圖線演示裝置。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：它由底板、活動(dòng)支架、擺錘懸架、天平式刀口、天平式刀槽、擺錘、增壓器、卷軸、微電機(jī)和減速裝置組成。底板上有玻璃窗口，底板的一端有用螺絲連接的活動(dòng)支架，活動(dòng)支架上端的中心位置有用螺釘固定的托塊，天平式刀槽粘在托塊上；在天平式刀槽上有一個(gè)帶天平式刀口的擺錘懸架，天平式刀口置于天平式刀槽上，擺錘懸架一側(cè)有一斜孔，斜孔用一個(gè)細(xì)管與中空的擺錘連通，擺錘下端有一個(gè)毛細(xì)管，在底板的一側(cè)安裝增壓器。增壓器出口和擺錘懸架上的斜孔之間用細(xì)管連通，增壓器采用電動(dòng)操作時(shí)以直流電源為動(dòng)力，通過微電機(jī)、減速裝置、帶有限位片的行程開關(guān)控制增壓器。增壓器也可直接采用手動(dòng)操作；在底板的兩端各有一個(gè)用固定架連接的主動(dòng)卷軸和被動(dòng)卷軸，卷軸下有一根壓透明薄膜用的固定軸，卷軸上繞纏透明薄膜。當(dāng)采用電動(dòng)操作時(shí)，卷軸以直流電為動(dòng)力，通過微電機(jī)、減速裝置帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)，用電位器調(diào)節(jié)卷軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度。

下面結(jié)合附圖作進(jìn)一步說明：

圖1是本實(shí)用新型一種具體結(jié)構(gòu)的主視圖。

圖2是本實(shí)用新型一種具體結(jié)構(gòu)的俯視圖。

圖3是圖1沿A－A的剖視圖。

圖4是本實(shí)用新型的一種簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)主視圖。

圖5是圖1的電氣原理圖。

圖6是圖4的電氣原理圖。

參照?qǐng)D1～6詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)和操作過程。參見圖1～3，底板12上有玻璃窗口18供投影用，底板12的一端有用螺絲連接的活動(dòng)支架3，活動(dòng)支架3可以折疊。活動(dòng)支架3上端的中心位置有用螺釘固定的粘有天平式刀槽17的托塊1；在天平式刀槽17上有一個(gè)帶天平式刀口21的擺錘懸架2，天平式刀口21置于天平式刀槽17上，擺錘懸架2一側(cè)有一斜孔，斜孔用一個(gè)細(xì)管與中空的擺錘5連通擺錘內(nèi)裝彩筆水，擺錘5下端有一個(gè)毛細(xì)管，毛細(xì)管可以用注射器針頭代替。擺錘5可以自由擺動(dòng)。在底板12的一側(cè)安裝增壓器7，增壓器7可以用醫(yī)用注射器代替，增壓器7出口和擺錘懸架2上的斜孔之間用細(xì)管4連通。增壓器7可以用電氣操縱，在底板12上安裝微電機(jī)和減速裝置10，減速裝置10的輸出端通過絲杠、螺母9連接到增壓器7的活塞上，用帶有限位片的行程開關(guān)8控制增壓器操作。在底板12的兩端有一個(gè)用固定架連接的主動(dòng)卷軸19和被動(dòng)卷軸15，卷軸15、19下各有一根壓透明薄膜的固定軸，卷軸15、19上繞纏透明薄膜，主動(dòng)卷軸19以直流電為動(dòng)力，通過微電機(jī)和減速裝置14帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)，用電位器13調(diào)節(jié)卷軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度。減速器10采用慣性玩具汽車中的減速器。

把驅(qū)動(dòng)增壓器7的電源、微電機(jī)和減速裝置10、螺母9、刀閘開關(guān)6去掉，用手動(dòng)操作增壓器7即構(gòu)成了本實(shí)用新型的一種簡(jiǎn)易形式。

將開關(guān)K₁向右接通，微電機(jī)D₁正轉(zhuǎn)，于是帶動(dòng)薄膜勻速運(yùn)動(dòng)；開關(guān)K₁向左接通，微電機(jī)D₁倒轉(zhuǎn)，可以將薄膜退回。調(diào)節(jié)電位器W可以改變薄膜的運(yùn)動(dòng)速度，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，運(yùn)動(dòng)速度變快，反之則變慢。將開關(guān)K₂向左接通，微電機(jī)D₂正轉(zhuǎn)，通過減速裝置推動(dòng)增壓器、擺錘內(nèi)的彩筆水由擺錘下端的毛細(xì)管流出，以便在薄膜上畫出曲線。向右接通開關(guān)K₂微電機(jī)D₂反轉(zhuǎn)，可將增壓器7退回，防止彩筆水繼續(xù)流出。增壓器7是靠行程開關(guān)K₃控制行程。

實(shí)驗(yàn)前把裝置放在大型投影儀上面，用細(xì)絲穿通擺錘5下端的毛細(xì)管，以便彩筆水能夠流暢無阻。將活動(dòng)支架3直立，使之與底板12垂直，旋緊螺絲。把帶密封墊的擺錘蓋旋開，灌入彩筆水，旋緊擺錘蓋。從軸上放下一段透明薄膜，以減小運(yùn)動(dòng)的阻力。使擺錘5沿垂直薄膜運(yùn)動(dòng)方向擺動(dòng)，擺幅小于薄膜寬度，偏角小于5°。然后向左接通開關(guān)K₂，擺錘5內(nèi)空氣壓強(qiáng)增大，彩筆水流出，待薄膜上畫出第一條墨線后，立即接通開關(guān)K₁，使薄膜勻速運(yùn)動(dòng)，于是就在薄膜上畫出正（余）弦曲線。