一種簡諧運動與單位圓演示儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種教學儀器，具體涉及一種簡諧運動與單位圓演示儀，目的在于安裝簡單，操作容易，便于課堂演示，所采用的技術方案為：包括殼體、驅動圓環(huán)、水平滑塊、水平滑軌、垂直軌道、圓周球和簡諧球。本實用新型通過圓周球作為單位圓，簡諧球作為單位圓的投影，將簡諧運動規(guī)律很好的演示出來，本實用新型采用這樣的設計巧妙地利用了兩小球的聯動關系，真觀地表現了圓周運動和簡諧運動的關系，具有操作方便易行，演示效果直觀，教學效果好，能很好地體現實驗探究的新理念。
【專利說明】一種簡諧運動與單位圓演示儀

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種教學儀器，具體涉及一種簡諧運動與單位圓演示儀。

【背景技術】
[0002] 教學手段是實現教學目標的關鍵，新課標同時指出，實驗探究是實施物理新課標 的重要方法.新課標將科學探究引入學生的學習過程之中，讓學生模仿和經歷科學家進行 科學研究時的方法，去獲取知識，領悟科學的思想和方法，領悟科學家探究自然規(guī)律時所進 行的各項活動。對簡諧運動的規(guī)律探究中，引入了單位圓，通過實驗引導，讓學生明白簡諧 運動周期是怎么得出來的。在教學過程中，通過數學推導和實驗演示可以證明彈簧振子做 簡諧運動的周期。但傳統(tǒng)實驗裝置安裝較繁，操作復雜，不便于課堂演示。


【發(fā)明內容】

[0003] 為了克服以現有技術中的問題，本實用新型提出一種安裝簡單，操作容易，便于課 堂演示的簡諧運動與單位圓演示儀。
[0004] 為了實現以上目的，本實用新型所采用的技術方案為：
[0005] -種簡諧運動與單位圓演示儀，包括殼體、垂直軌道、水平滑軌，以及驅動圓環(huán)；所 述垂直軌道固定在殼體內，水平滑軌在垂直軌道內移動；另外，所述水平滑軌上套設有與 驅動圓環(huán)固定連接的水平滑塊且水平滑塊在水平滑軌上滑動，所述水平滑塊上固定有圓周 球，所述水平滑軌上固定有簡諧球；
[0006] 所述的殼體上還設置有顯示圓周球運動軌跡和簡諧球運動軌跡的演示板。
[0007] 所述的圓周球通過夾件夾持在水平滑塊上。
[0008] 所述水平滑塊為類似U形的一端開口結構，所述圓周球設置在水平滑塊開口端。
[0009] 所述的驅動圓環(huán)上設置有手柄。
[0010] 所述的驅動圓環(huán)內設置有連接件用于撥動驅動圓環(huán)運動。
[0011] 所述的圓周球和簡諧球設置在水平滑軌的同一個平面上。
[0012] 所述的殼體設置在穩(wěn)固裝置的底座上。
[0013] 與現有技術相比，本實用新型利用驅動圓環(huán)帶動水平滑塊做圓周運動，水平滑塊 同時又帶動水平滑軌在垂直軌道上簡諧運動，通過圓周球作為單位圓，簡諧球作為單位圓 的投影，將簡諧運動規(guī)律很好的演示出來。本實用新型巧妙地利用了圓周球和簡諧球的聯 動關系，直觀地表現了圓周運動和簡諧運動的關系，操作方便易行，演示效果直觀，教學效 果好，很好地體現實驗探究的新理念。
[0014] 更進一步，采用演示板使圓周球的圓周運動和簡諧球的簡諧運動，更加直觀，容易 觀察記錄。
[0015] 更進一步，驅動圓環(huán)上設置有手柄，方便了對驅動圓環(huán)的操作，保證了整個裝置操 控的方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0017] 圖2為本實用新型的演示面板圖；
[0018] 圖3為本實用新型原理圖；
[0019] 其中：1為殼體，2為驅動圓環(huán)，3為水平滑塊，4為圓周球，5為簡諧球、6為水平滑 軌，7為垂直軌道、8為演示板。

【具體實施方式】
[0020] 本實用新型涉及一種教學儀器，具體涉及一種簡諧運動與單位圓演示儀，包括殼 體、驅動圓環(huán)、水平滑塊、水平滑軌、垂直軌道、圓周球和簡諧球。本實用新型通過圓周球作 為單位圓，簡諧球作為單位圓的投影，將簡諧運動規(guī)律很好的演示出來，本實用新型采用這 樣的設計巧妙地利用了兩小球的聯動關系，真觀地表現了圓周運動和簡諧運動的關系，具 有操作方便易行，演示效果直觀，教學效果好，能很好地體現實驗探究的新理念。
[0021] 下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0022] 參見圖1和圖2,本實用新型包括殼體1以及固定在殼體1內能夠旋轉的帶手柄的 驅動圓環(huán)2,驅動圓環(huán)2的圓周上通過軸承連接有水平滑塊3,水平滑塊3連接水平設置的 水平滑軌6,并能在水平滑軌6上滑動，殼體1內兩側垂直方向上設置有帶軌槽的垂直軌道 7,水平滑軌6兩端嵌入垂直軌道7的軌槽中，能夠上下垂直運動；水平滑塊3上設置有演示 圓周運動的圓周球4,水平滑軌6中間位置上設置有演示簡諧運動的簡諧球5,圓周球4和 簡諧球5采用不同的顏色，殼體1上還設置有根據圓周球4運動軌跡和簡諧球5運動軌跡 對應的演示板8,殼體1設置在穩(wěn)固裝置的底座上。
[0023] 本實用新型的工作過程：轉動手柄9,使驅動圓環(huán)2旋轉，帶動水平滑塊3和圓周 球4做圓周運動，同時水平滑塊3在水平滑軌6上滑動，并給水平滑軌6 -個堅直方向的 力，就帶動水平滑軌6和簡諧球5沿垂直軌道7上下垂直運動，通過演示板可以看到圓周球 4做圓周運動，簡諧球5做簡諧運動。
[0024] 參見圖3,對比彈簧振子試驗，簡諧球5可以看作圓周球4的投影，在簡諧運動中， 回復力F與位移X滿足的關系是^

【權利要求】
1. 一種簡諧運動與單位圓演示儀，其特征在于：包括殼體（1)、垂直軌道（7)、水平滑軌 (6)，以及驅動圓環(huán)（2);所述垂直軌道（7)固定在殼體（1)內，水平滑軌（6)在垂直軌道（7) 內移動；另外，所述水平滑軌（6)上套設有與驅動圓環(huán)固定連接的水平滑塊（3)且水平滑塊 (3)在水平滑軌上滑動，所述水平滑塊（3)上固定有圓周球（4)，所述水平滑軌上固定有簡 諧球（5)。
2. 根據權利要求1所述的簡諧運動與單位圓演示儀，其特征在于：所述的殼體（1)上 還設置有顯示圓周球（4)運動軌跡和簡諧球（5)運動軌跡的演示板（8)。
3. 根據權利要求1所述的簡諧運動與單位圓演示儀，其特征在于：所述的圓周球（4) 通過夾件夾持在水平滑塊上。
4. 根據權利要求1或3所述的簡諧運動與單位圓演示儀，其特征在于：所述水平滑塊 為U形的一端開口結構，所述圓周球設置在水平滑塊開口端。
5. 根據權利要求1至3中任意一項所述的簡諧運動與單位圓演示儀，其特征在于：所 述的驅動圓環(huán)（2)上設置有手柄。
6. 根據權利要求1至3中任意一項所述的簡諧運動與單位圓演示儀，其特征在于：所 述的驅動圓環(huán)（2)內設置有連接件用于撥動驅動圓環(huán)運動。
7. 根據權利要求1至3中任意一項所述的簡諧運動與單位圓演示儀，其特征在于：所 述的圓周球（4)和簡諧球（5)設置在水平滑軌的同一個平面上。
8. 根據權利要求1至3中任意一項所述的簡諧運動與單位圓演示儀，其特征在于：所 述的殼體（1)設置在穩(wěn)固裝置的底座上。
【文檔編號】G09B23/10GK203882488SQ201420131641
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年3月21日 優(yōu)先權日:2014年3月21日
【發(fā)明者】田峰 申請人:田峰