專利名稱：離心運(yùn)動(dòng)演示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
離心運(yùn)動(dòng)演示器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種物理實(shí)驗(yàn)裝置，尤其涉及一種用于演示物體離心運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的演不器。
背景技術(shù)：
[0002]勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在合外力突然消失或者合外力不足以提供所需的向心力時(shí)，將做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，此種運(yùn)動(dòng)叫“離心運(yùn)動(dòng)”。物體做離心運(yùn)動(dòng)在的軌跡可能為直線或曲線。半徑不變時(shí)物體作圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，是與角速度的平方(或線速度的平方)成正比的，與其圓周運(yùn)動(dòng)的半徑成反比。[0003]在物理教學(xué)中，講授物體的向心與離心運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象時(shí)，需要有直觀的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生對(duì)其運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的產(chǎn)生具有明確的認(rèn)識(shí)，但與離心運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象有關(guān)的知識(shí)很難掌握，特別是離心運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生更不容易理解。為了解決這個(gè)問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一個(gè)離心運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象演示器，用它進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察，學(xué)生能十分直觀明了地掌握向心與離心運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，從而提高教學(xué)質(zhì)量。發(fā)明內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種離心運(yùn)動(dòng)演示器，以便于演示物體的離心運(yùn)動(dòng)，無(wú)需調(diào)整、成功率高。[0005]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的[0006]一種離心運(yùn)動(dòng)演示器，包括轉(zhuǎn)動(dòng)手柄I、膠塞2、玻璃彎管3、金屬小球4、木質(zhì)小球5;膠塞2密封細(xì)長(zhǎng)玻璃彎管3內(nèi)腔，玻璃彎管3內(nèi)腔裝有的金屬小球4和木質(zhì)小球5，數(shù)量相同，總體積約占玻璃彎管3長(zhǎng)的4/5,然后向玻璃彎管3內(nèi)充滿水，金屬小球4和木質(zhì)小球 5均可在玻璃彎管3中自由運(yùn)動(dòng)，玻璃彎管3下部中心處設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)手柄I。[0007]所述的玻璃彎管3用厚3-4毫米玻璃管制成，內(nèi)徑為10-15毫米，長(zhǎng)度200毫米， 并且彎成角度為160度；[0008]所述的轉(zhuǎn)動(dòng)手柄I可用4-5毫米厚壁玻璃管粘接在玻璃彎管3下面中部，直徑和玻璃彎管3相同，長(zhǎng)度80-100毫米；[0009]所述的金屬小球4與木質(zhì)小球5大小相同，數(shù)量相等，直徑為3-4毫米；[0010]所述的離心運(yùn)動(dòng)演示器實(shí)驗(yàn)中置于圖2所示轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)的夾持孔11內(nèi)。[0011]轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)為底板6，主動(dòng)輪7，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄8，傳送帶9，從動(dòng)輪10，夾持孔11。[0012]由上述本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的物體離心運(yùn)動(dòng)演示器，實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單精巧，操作方便快捷，成功率高。液體中的金屬小球被裝有液體的玻璃管折光放大，清晰明亮，可見(jiàn)度高，所以特別適于教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)。


[0013]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。[0014]圖I為本發(fā)明實(shí)施例提供的物體離心運(yùn)動(dòng)演示器靜止時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0015]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的離心運(yùn)動(dòng)演示器轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0016]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的物體離心運(yùn)動(dòng)演示器旋轉(zhuǎn)時(shí)的工作示意圖。
具體實(shí)施方式
[0017]下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。[0018]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。[0019]如圖I所示，物體離心運(yùn)動(dòng)演示器為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄I、膠塞2、玻璃彎管3、金屬小球4、木質(zhì)小球5 ;膠塞2密封細(xì)長(zhǎng)玻璃彎管3內(nèi)腔，內(nèi)腔充滿水，金屬小球4、木質(zhì)小球 5可玻璃彎管3中自由運(yùn)動(dòng)，靜止時(shí)金屬小球4沉在玻璃彎管3的底部，木質(zhì)小球5則漂浮在玻璃彎管3的兩端上部。[0020]工作原理[0021]將圖I所示物體離心運(yùn)動(dòng)演示器固定于圖2所示轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)的夾持孔11內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)前，金屬小球4沉浸在玻璃彎管3的底部接近轉(zhuǎn)動(dòng)圓心，木質(zhì)小球5浮在玻璃彎管3的管口處遠(yuǎn)離圓心。[0022]搖動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)手柄8，主動(dòng)輪7通過(guò)傳送帶9帶動(dòng)從動(dòng)輪10旋轉(zhuǎn)，使固定在夾持孔11上的離心運(yùn)動(dòng)演不器以一定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。玻璃彎管3內(nèi)的金屬小球4和木質(zhì)小球5都會(huì)分別受到水對(duì)它們的大小相等、方向都指向圓心的合外力作用，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到3-5 轉(zhuǎn)/秒時(shí)，金屬小球4所受到的力不足以提供它所需的向心力而做離心運(yùn)動(dòng)，木質(zhì)小球5受到的力足以提供它所需的向心力，它不做離心運(yùn)動(dòng)，而向圓心方向運(yùn)動(dòng)。最終木質(zhì)小球5全部聚攏在玻璃彎管3底部中心處，而金屬小球4則在離心力的作用下運(yùn)動(dòng)到玻璃彎管3的管口處，如圖3所示。[0023]這個(gè)實(shí)驗(yàn)不但可讓學(xué)生直觀地觀看清楚離心運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象和向心運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，還能清楚地表明物體做離心運(yùn)動(dòng)，并不是由于角速度的增大而產(chǎn)生的，只有當(dāng)外力突然消失或者合外力不足以提供所需要的向心力時(shí)，才能產(chǎn)生離心運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。[0024]本儀器制作所需的材料易取，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便，可視度大，直觀性強(qiáng)，生動(dòng)形象，能直觀地表現(xiàn)出物體所做的離心運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象和向心運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，還能客觀地使學(xué)生深刻地認(rèn)識(shí)和理解物體要做離心運(yùn)動(dòng)或向心運(yùn)動(dòng)所滿足的條件，避免了學(xué)生認(rèn)為轉(zhuǎn)動(dòng)角速度大是物體做離心運(yùn)動(dòng)的原因的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。[0025]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。權(quán)利要求1.離心運(yùn)動(dòng)演示器，其特征在于，包括轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(I)、膠塞(2)、玻璃彎管(3)、金屬小球(4)、木質(zhì)小球(5) ;二個(gè)膠塞(2)密封細(xì)長(zhǎng)玻璃彎管(3)內(nèi)腔，內(nèi)腔裝有數(shù)量相等的金屬小球(4)和木質(zhì)小球(5),玻璃彎管(3)內(nèi)充滿水,金屬小球(4)和木質(zhì)小球(5)均可在玻璃彎管(3)中自由運(yùn)動(dòng)，玻璃彎管(3)下部中間位置處設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(I)，用以將離心運(yùn)動(dòng)演示器固定于可轉(zhuǎn)動(dòng)的平臺(tái)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的離心運(yùn)動(dòng)演示器，其特征在于，所述的玻璃彎管(3)用厚壁玻璃管制成，并且彎成角度為160度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的離心運(yùn)動(dòng)演示器，其特征在于，所述的金屬小球(4)與木質(zhì)小球(5)大小相同,數(shù)量相等,體積占玻璃彎管(3)的4/5。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種離心運(yùn)動(dòng)演示器，包括轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(1)、膠塞(2)、玻璃彎管(3)、金屬小球(4)、木質(zhì)小球(5)；兩端的膠塞(2)密封細(xì)長(zhǎng)玻璃彎管(3)內(nèi)腔，內(nèi)腔裝有金屬小球(4)和木質(zhì)小球(5)，它們數(shù)量相同，總體積約占玻璃彎管(3)的4/5；玻璃彎管(3)內(nèi)充滿水，金屬小球(4)和木質(zhì)小球(5)均可在玻璃彎管(3)中自由運(yùn)動(dòng)，玻璃彎管(3)下部中心處設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(1)，實(shí)驗(yàn)中用于固定在可轉(zhuǎn)動(dòng)的平臺(tái)上。實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單精巧，操作方便快捷，成功率高。液體中的金屬小球(4)被裝有液體的玻璃管折光放大，清晰明亮，可見(jiàn)度高，所以特別適于教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)。
文檔編號(hào)G09B23/12GK202748993SQ20122047145
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者唐矛寧, 孟慶欣, 張曉英 申請(qǐng)人:湖州師范學(xué)院