多功能物理實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種多功能物理實(shí)驗(yàn)裝置，包括底座及與其連接的長桿（3），所述底座由底板（1）及與所述底板（1）垂直布置的立板（2）構(gòu)成，所述立板（2）及長桿（3）上均勻分布有多個(gè)插孔（5），所述立板（2）及長桿（3）通過連接插栓（4）穿過所述插孔（5）連接。此實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低，操作簡便，變換連接位置可滿足多種實(shí)驗(yàn)需求的多功能物理實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程中器材利用率高，能隨意移動(dòng)擺放在合適的位置,使學(xué)生可更加直觀的觀察實(shí)驗(yàn),提高實(shí)驗(yàn)演示效果，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。
【專利說明】多功能物理實(shí)驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)裝置，更具體地說，本實(shí)用新型涉及一種多功能的物理實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]物理學(xué)是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，許多物理知識(shí)都是通過觀察實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過認(rèn)真的思索總結(jié)出來的。特別是對天生好奇好動(dòng)中學(xué)生，物理實(shí)驗(yàn)有很強(qiáng)的吸引力，極易喚起他們的直接興趣，從而提升教學(xué)效果及教學(xué)質(zhì)量。
[0003]普通的物理實(shí)驗(yàn)器材功能單一，往往一種實(shí)驗(yàn)器材只能完成對應(yīng)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)。教師針對不同的實(shí)驗(yàn)需準(zhǔn)備多種實(shí)驗(yàn)器材，這樣不僅器具繁多不便準(zhǔn)備，而且攜帶不便，存放也占據(jù)空間。一些傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置在實(shí)驗(yàn)過程中也不易擺放挪動(dòng)，不能讓學(xué)生近距離的進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)，達(dá)不到很好的實(shí)驗(yàn)效果。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低，操作簡便，變換連接位置可滿足多種實(shí)驗(yàn)需求的多功能物理實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中器材利用率高，且能隨意移動(dòng)擺放在合適的位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)更加直觀形象，提聞實(shí)驗(yàn)演不效果。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:所提供的這種多功能物理實(shí)驗(yàn)裝置，包括底座及與其連接的長桿，所述底座由底板及與所述底板垂直布置的立板構(gòu)成，所述立板及長桿上均勻分布有多個(gè)插孔，所述立板及長桿通過連接插栓穿過所述插孔連接。
[0006]為使上述技術(shù)方案更加詳盡和具體，本實(shí)用新型還提供以下更進(jìn)一步的優(yōu)選技術(shù)方案，以獲得滿意的實(shí)用效果:
[0007]所述長桿為兩根，其中一根所述長桿豎直連接于所述立板上，另一根所述長桿水平布置且通過所述連接插栓穿過水平長桿的中心插孔與所述豎直長桿連接。
[0008]所述長桿與底板成一定角度布置并連接于所述立板上。
[0009]所述長桿豎直連接于所述立板上，所述立板上設(shè)有分度尺刻度。
[0010]所述長桿水平布置在所述立板的上端，所述連接插栓穿過所述長桿的中心插孔與所述立板連接。
[0011]所述長桿水平布置于所述立板的上端，所述長桿通過所述連接插栓與所述立板上端靠近兩側(cè)的插孔連接。
[0012]所述長桿為兩根，所述兩根長桿均豎直布置且間隔一定距離連接于所述立板上。
[0013]所述底板上設(shè)有連接所述立板的安裝插槽，所述立板下方設(shè)有與所述安裝插槽相配合的插接塊。
[0014]所述立板設(shè)有平行布置的兩塊，所述兩塊立板間設(shè)有間隙。[0015]所述長桿為截面呈U形結(jié)構(gòu)的鐵質(zhì)桿，在所述長桿的兩側(cè)均設(shè)有刻度，其中一側(cè)的零刻度線設(shè)在一端，另一側(cè)的零刻度線設(shè)于中部。
[0016]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過調(diào)整變換長桿與立板的連接位置關(guān)系可組成不同的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，配合輔助器材可完成多種實(shí)驗(yàn)，器材利用率高；具有底座支撐結(jié)構(gòu)，可隨意將實(shí)驗(yàn)裝置移動(dòng)或擺放在合適的位置，使得學(xué)生可更加直觀的觀察實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)演示效果；底板與立板間組裝拆卸方便，便于存放及攜帶。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低，操作簡便，具有較強(qiáng)的使用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面對本說明書的附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明:
[0018]圖1為本實(shí)用新型第一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型第三種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為本實(shí)用新型第四種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為本實(shí)用新型第五種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6為本實(shí)用新型第五種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖7為本實(shí)用新型底座結(jié)構(gòu)不意圖；
[0025]圖8為本實(shí)用新型長桿結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖9為長桿一側(cè)面尺寸標(biāo)記示意圖；
[0027]圖10為長桿另一側(cè)面尺寸標(biāo)記示意圖；
[0028]圖11為連接插栓結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖中標(biāo)記為:1、底板，11、安裝插槽，2、立板，21、插接塊，3、長桿，4、連接插栓，5、插孔,6、電路板。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面對照附圖，通過對實(shí)施例的描述，對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0031]本實(shí)用新型提供一種多功能物理實(shí)驗(yàn)裝置，包括底座及連接在底座上的長桿3，底座由底板I及與底板I垂直布置的立板2構(gòu)成,立板2上均勻分布有多個(gè)插孔5,長桿3上均勻排列多個(gè)插孔5，連接插栓4依次穿過立板2及長桿3上的插孔5。均布的多個(gè)插孔4，供連接安裝使用，以滿足不同位置的裝配。調(diào)整長桿3與立板2的位置關(guān)系，將長桿3與立板2上不同的孔位連接，以滿足不同的實(shí)驗(yàn)需要。圖11所示，為連接插栓4的結(jié)構(gòu)示意圖，其上蓋尺寸大于插孔5的直徑，插桿可穿過插孔5，后方通過開孔的燕尾夾夾緊固定，安裝拆卸簡單方便，省時(shí)省力。
[0032]本實(shí)用新型中，如圖7所示，優(yōu)選的在底板I上設(shè)有平行布置的兩塊立板2，兩塊立板2間有一定的間隙。底座的穩(wěn)定性好，可隨意將實(shí)驗(yàn)裝置移動(dòng)或擺放在合適的位置，使得學(xué)生可更加直觀的觀察實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)演示效果；兩塊立板2的設(shè)計(jì)好處是使得長桿3與立板2的連接更穩(wěn)定可靠，不晃動(dòng)便于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。
[0033]如圖7所示，在底板I上設(shè)有連接立板2的安裝插槽11，立板2下方設(shè)有與安裝插槽11相配合的插接塊21。插槽與插塊的配合連接，可隨意的拆卸安裝。不使用時(shí)可將其拆卸收納盒中，便于存放與攜帶，且避免器材的磨損毀壞；需做實(shí)驗(yàn)用時(shí)在取出插接安裝在一起，組裝方便快捷。安裝插槽11可設(shè)計(jì)為截面是三角形或梯形的長形導(dǎo)向槽，這種結(jié)構(gòu)立板2組裝后更穩(wěn)定。
[0034]優(yōu)選的，如圖8所示，長桿3為截面呈U形結(jié)構(gòu)，且為鐵質(zhì)材料，配合輔助的磁性實(shí)驗(yàn)器材使用，便于實(shí)驗(yàn)。如圖9、圖10所示，在長桿3的兩側(cè)均設(shè)有刻度，其中一側(cè)的零刻度線設(shè)在一端，由一端向里一端設(shè)刻度線，另一側(cè)的零刻度線設(shè)于中部，由中間向兩側(cè)分布刻度線，在不同的實(shí)驗(yàn)中可使用不同的刻度線。電路板6等初中物理輔助實(shí)驗(yàn)器材中的孔間距通常為3cm，為便于本實(shí)驗(yàn)裝置與輔助器材的配合使用，將立板2及長桿3上相鄰插孔5間的間距均設(shè)為3cm。
[0035]作為本實(shí)用新型的第一種實(shí)施例，如圖1所示長桿3為兩根，其中一根長桿3豎直連接于立板2上，另一根長桿3水平布置，通過連接插栓4穿過水平長桿3的中心插孔5與所述豎直長桿3連接，即將水平長桿3以中心為連接點(diǎn)與豎直長桿3連接。
[0036]第一種實(shí)施例，可演示杠桿的平衡實(shí)驗(yàn)，在水平長桿3距中心不同距離的插孔5上掛不同質(zhì)量的法碼，觀察水平長桿3是否平衡，從而體現(xiàn)力的大小與力臂長短之間的關(guān)系。
[0037]作為本實(shí)用新型的第二種實(shí)施例，如圖2所示，長桿3與底板I成一定角度布置并連接于立板2上。安裝角度可變化，根據(jù)不同的安裝角度做與斜面有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。
[0038]第二種實(shí)施例，可配合彈簧測力計(jì)來分析斜面上力的分解；通過在立板2的插孔4內(nèi)連接定滑輪和動(dòng)滑輪，演示滑輪組實(shí)驗(yàn)，定滑輪和動(dòng)滑輪組成滑輪組提升鉤碼，得出結(jié)論使用滑輪組既可以省力，又可以改變用力方向，形象再現(xiàn)起重吊車工作原理。如在底板I的下方用墊塊支起，使得支面減小，整個(gè)裝置即不穩(wěn)定；如將滑輪組及鉤碼在長桿3上的連接位置，裝置相對穩(wěn)定，通過實(shí)驗(yàn)表明支面越大、重心越低物體的穩(wěn)度越高。
[0039]作為本實(shí)用新型的第三種實(shí)施例，如圖3所示，長桿3豎直連接于立板2上，立板2上設(shè)有分度尺刻度。
[0040]第三種實(shí)施例，輔助實(shí)驗(yàn)器材為采用細(xì)線吊著擺錘制成重垂線，將重垂線連接在豎直的立板2上，擺錘靜止時(shí)總是豎直下垂，即體現(xiàn)重力的方向總是豎直向下。設(shè)有分度尺，可作水平儀使用，能檢驗(yàn)面是否水平，重垂線與底板I互為垂直時(shí)，底板水平，重垂線在分度尺中心線，若面板不水平，重垂線擺錘立板分度尺中心線不再重合，分度尺顯示的角度便是面板的傾斜角度。也可以用于探究鐘擺的擺動(dòng)原理。
[0041]作為本實(shí)用新型的第四種實(shí)施例，如圖4所示，長桿3水平布置在所述立板2的上端，連接插栓4穿過長桿3的中心插孔5與立板2連接。長桿3連接于立板2最上排的插孔4內(nèi)，便于在長桿3上放置實(shí)驗(yàn)輔助器材。將長桿3中心與立板2連接，調(diào)整使其在水平位置平衡。
[0042]第四種實(shí)施例中，輔助器材為帶有磁性的玩具小人，形象生動(dòng)，可方便的吸附與鐵質(zhì)的長桿3上。將兩個(gè)玩具小人分別吸在不同重量的小磁鐵上，在將不同重量的小動(dòng)物放置杠桿兩邊，調(diào)節(jié)其位置使杠桿平衡在水平位置。可用于近距離演示杠桿平衡實(shí)驗(yàn)，解決了重心較高的平衡物從杠桿上掉落這一難題，便于學(xué)生觀察及親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。
[0043]作為本實(shí)用新型的第五種實(shí)施例，長桿3水平布置于所述立板2的上端，長桿3通過連接插栓4與立板2上端靠近兩側(cè)的插孔5連接。通過兩點(diǎn)的定位連接，長桿3固定不動(dòng)。
[0044]在長桿3的兩端安裝小滾輪，在滾輪上懸掛鉤碼，當(dāng)兩側(cè)鉤碼重量相等時(shí)，兩端拉力相等長桿3保持靜止，拉力平衡；調(diào)整鉤碼的重量大小不等時(shí)，這兩個(gè)拉力不能平衡。二力平衡條件是兩個(gè)力作用在一個(gè)物體上，大小相等、方向相反、作用在一條直線上。
[0045]在第五種實(shí)施例中，通過在長桿3上布置小滑輪，輔助器材細(xì)線和橡皮筋，探究同一直線上二力合成。細(xì)線和橡皮筋原長0A，它在同方向力Fl和F2的共同作用下伸長到AB，記錄F1、F2的大小和方向。細(xì)線和橡皮筋在兩個(gè)方向相反的力F1、F2作用下伸長到AB，記錄此時(shí)F1、F2的大小和方向。撤去F1、F2后，用力F作用在橡皮筋上，橡皮筋同樣伸長到AB，記錄F的大小和方向。比較Fl和F2同向的情況下，F(xiàn)l、F2和F之間的大小和方向關(guān)系。比較Fl和F2反向的情況下，F(xiàn)1、F2和F之間的大小和方向關(guān)系。通過實(shí)驗(yàn)可知，力F產(chǎn)生的效果跟力Fl和F2共同作用的效果相同，所以F是Fl和F2的合力。同一直線上，方向相同的兩個(gè)力的合力大小等于這兩個(gè)力大小之和，方向跟這兩個(gè)力的方向相同，即F=F1+F2。長桿3上可以采用顏色明顯的磁條作為記錄橡皮筋伸縮的標(biāo)記，便于對力的大小進(jìn)行判斷。
[0046]第五種實(shí)施例還可以作為凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)的光具座，在長桿3上放置三塊小磁塊，燭臺(tái)、凸透鏡和光屛的金屬桿分別豎直靠吸在三塊小磁塊上可自由移動(dòng)，通過調(diào)整各位置觀察成像情況，當(dāng)燭焰在光屛上成清晰的像時(shí)，長桿3上設(shè)有刻度線，便能讀出像距和物距，從而完成凸透鏡成像規(guī)律。
[0047]作為本發(fā)明的第六種實(shí)施例，如圖6所不,長桿3為兩根,兩根長桿3均豎直布置且間隔一定距離連接于立板2上?？蓪㈦娐钒?通過連接插栓4固定于兩根長桿3上，長桿3之間的距離根據(jù)電路板6的寬度調(diào)整到合適的距離。以本實(shí)驗(yàn)裝置作為固定電路板6的支架，可在其上進(jìn)行各種電路的演示實(shí)驗(yàn)，避免了電路板只能掛在墻壁上演示實(shí)驗(yàn)的弊端，能和學(xué)生近距離演示，提高演示實(shí)驗(yàn)效果。
[0048]將長桿3豎直立在立板2上，在長桿3上插入兩個(gè)連接插栓4，橡皮筋固定拉緊在兩個(gè)連接插栓4上，彈撥橡皮筋，橡皮筋振動(dòng)而發(fā)聲，使用不同力度彈撥，或更換橡皮筋的粗細(xì)、長短，調(diào)節(jié)橡皮筋的松緊，便可探究影響聲音響度和音調(diào)的因素。
[0049]將U型長桿3穿過插孔4裝滑輪，并將有滑輪的一側(cè)向下，長桿3便是小車，把長方體木塊直立在小車上，用手快速拉動(dòng)小車，可以看到直立的長方體木塊朝運(yùn)動(dòng)相反的方向傾倒，說明物體具有保持靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。把小車勻速扭動(dòng)起來，前面置一障礙物，小車遇障礙物突然停止，可以看到長方體木塊朝運(yùn)動(dòng)的方向傾倒。說明物體具有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。
[0050]綜上，將本實(shí)驗(yàn)裝置與中學(xué)力學(xué)輔助器材組合，可完成探究杠桿的平衡、三力平衡、斜面等諸多實(shí)驗(yàn)；將本實(shí)驗(yàn)裝置與線路實(shí)驗(yàn)板組合，可完成組成串并聯(lián)電路、測小燈泡電功率和自行設(shè)計(jì)電路實(shí)驗(yàn)等諸多實(shí)驗(yàn)；可替代一些專用教具演示其實(shí)驗(yàn)，如演示蹺蹺板模型實(shí)驗(yàn)原理、吊車起重原理、重垂線水平儀原理、慣性實(shí)驗(yàn)、凸透鏡成像原理、穩(wěn)度與支面和重心的關(guān)系、壓強(qiáng)與受力面積和壓力的關(guān)系、聲音的產(chǎn)生與聲音的特征等，還可演示將小磁鐵吸附在杠桿上，杠桿被磁化可吸引小鐵釘?shù)戎T多實(shí)驗(yàn)。
[0051]該教具利用間隔多孔U型長桿3與立板2相結(jié)合，以及利用鐵質(zhì)U型長桿3能夠吸引磁性物體的特點(diǎn)，為實(shí)驗(yàn)操作提供便利，可演示其他教具無法演示的諸多實(shí)驗(yàn)，是個(gè)多功能實(shí)驗(yàn)裝置。并可與“力學(xué)演示板”和“線路實(shí)驗(yàn)板”相兼容，為其提供支架。實(shí)驗(yàn)涉及到力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)等方面，器材利用率高。該實(shí)驗(yàn)裝置能解決一些實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)問題，切制作成本低，操作簡便，且可拆裝，便于存放攜帶，器材利用率高，形象直觀，解決了 一些傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)器材不便移動(dòng)的弊端，便于學(xué)生近距離觀察實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)效果。為中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)提供了一個(gè)很好的演示平臺(tái)。
[0052] 上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，但是本實(shí)用新型并不受限于上述方式，只要采用本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)或直接應(yīng)用于其它場合的，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.多功能物理實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:包括底座及與其連接的長桿(3)，所述底座由底板(I)及與所述底板(I)垂直布置的立板(2)構(gòu)成，所述立板(2)及長桿(3)上均勻分布有多個(gè)插孔(5 )，所述立板(2 )及長桿(3 )通過連接插栓(4 )穿過所述插孔(5 )連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的多功能物理實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述長桿(3)為兩根，其中一根所述長桿(3 )豎直連接于所述立板(2 )上，另一根所述長桿(3 )水平布置且通過所述連接插栓(4)穿過水平長桿(3)的中心插孔(5)與所述豎直長桿(3)連接。
3.按照權(quán)利要求1所述的多功能物理實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述長桿(3)與底板(I)成一定角度布置并連接于所述立板(2)上。
4.按照權(quán)利要求1所述的多功能物理實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述長桿(3)豎直連接于所述立板(2)上，所述立板(2)上設(shè)有分度尺刻度。
5.按照權(quán)利要求1所述的多功能物理實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述長桿(3)水平布置在所述立板(2)的上端，所述連接插栓(4)穿過所述長桿(3)的中心插孔(5)與所述立板(2)連接。
6.按照權(quán)利要求1所述的多功能物理實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述長桿(3)水平布置于所述立板(2 )的上端，所述長桿(3 )通過所述連接插栓(4 )與所述立板(2 )上端靠近兩側(cè)的插孔(5)連接。
7.按照權(quán)利要求1所述的多功能物理實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述長桿(3)為兩根，所述兩根長桿(3)均豎直布置且間隔一定距離連接于所述立板(2)上。
8.按照權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的多功能物理實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述底板(I)上設(shè)有連接所述立板(2 )的安裝插槽(11)，所述立板(2 )下方設(shè)有與所述安裝插槽(11)相配合的插接塊(21)。
9.按照權(quán)利要求8所述的多功能物理實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述立板(2)設(shè)有平行布置的兩塊，所述兩塊立板(2)間設(shè)有間隙。
10.按照權(quán)利要求9所述的多功能物理實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述長桿(3)為截面呈U形結(jié)構(gòu)的鐵質(zhì)桿，在所述長桿(3)的兩側(cè)均設(shè)有刻度，其中一側(cè)的零刻度線設(shè)在一端，另一側(cè)的零刻度線設(shè)于中部。
【文檔編號(hào)】G09B23/06GK203786965SQ201420191820
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】姚曉虎 申請人:姚曉虎