一種機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于學(xué)習(xí)用具【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證裝置，包括水平設(shè)置呈長(zhǎng)方形狀的底板，一側(cè)上設(shè)置有電源線；下端與底板的兩長(zhǎng)邊側(cè)鉸接連接的傾斜板；在傾斜板的上部位置處設(shè)有橫跨傾斜板寬度的電磁鐵；在傾斜板上側(cè)面上設(shè)有沿其傾斜方向設(shè)置的分隔板，在其兩側(cè)邊位置上分別設(shè)有側(cè)板，每側(cè)的側(cè)板上設(shè)置有沿傾斜方向間隔布置的第一速度傳感器和第二速度傳感器；用于調(diào)節(jié)傾斜板與底板之間夾角的調(diào)節(jié)裝置；在底板上設(shè)置有顯示屏和PLC，電磁鐵、第一速度傳感器、第二速度傳感器分別與PLC電連接，電磁鐵與PLC之間還串接有開關(guān)；在課堂上使用增強(qiáng)學(xué)生對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解和記憶，提高了學(xué)習(xí)的趣味性，節(jié)省學(xué)習(xí)時(shí)間提高了課堂效率。
【專利說明】一種機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于學(xué)習(xí)用具【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 在物理學(xué)科中會(huì)有很多的規(guī)律、定理要學(xué)習(xí)，其中，機(jī)械能守恒定律就是必學(xué)的內(nèi) 容，機(jī)械能守恒定律是指在只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)（或者不受其他外力 的作用下），物體系統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能（包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能）發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能 的總量保持不變。定理抽象不便于理解和記憶，而且學(xué)習(xí)起來比較枯燥，降低了課堂的學(xué)習(xí) 效率。在學(xué)習(xí)的過程為了增強(qiáng)對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解就需要做一些驗(yàn)證試驗(yàn)，來增強(qiáng)對(duì) 機(jī)械能守恒定律的理解與記憶，這就需要一種驗(yàn)證裝置。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：提供一種機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證裝置，能夠增強(qiáng) 學(xué)生對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解和記憶，提高了學(xué)習(xí)的趣味性，同時(shí)節(jié)省了學(xué)習(xí)時(shí)間提高了 課堂效率。
[0004] 本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證裝置，所述機(jī)械能守恒定律 驗(yàn)證裝置包括：
[0005] 水平設(shè)置呈長(zhǎng)方形狀的底板，所述底板的一側(cè)上設(shè)置有電源線；與所述底板之間 設(shè)有銳角夾角的傾斜板，所述傾斜板的下端與所述底板的兩長(zhǎng)邊側(cè)鉸接連接，所述底板上 對(duì)應(yīng)所述傾斜板的一側(cè)上設(shè)有沿其長(zhǎng)度方向延伸的T形凹槽；
[0006] 在所述傾斜板的上部位置處設(shè)有橫跨其寬度的電磁鐵，在所述傾斜板上側(cè)面上設(shè) 有沿其傾斜方向設(shè)置的分隔板，所述分隔板位于其中間位置處，在所述傾斜板的兩側(cè)邊位 置上分別設(shè)有側(cè)板，每側(cè)的所述側(cè)板上分別設(shè)置有沿傾斜方向間隔布置的第一速度傳感器 和第二速度傳感器，所述第一速度傳感器位于所述電磁鐵的下方，所述第二速度傳感器靠 近所述底板與所述傾斜板的鉸接處設(shè)置；
[0007] 用于調(diào)節(jié)所述傾斜板與所述底板之間夾角的調(diào)節(jié)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)置在 所述T形凹槽中可沿所述T形凹槽滑動(dòng)的T形滑塊；下端與所述T形滑塊固定連接堅(jiān)向設(shè) 置的第一立柱，上端設(shè)有沿其長(zhǎng)度方向延伸的軸向孔；下端插入所述軸向孔內(nèi)的第二立柱， 所述第二立柱的上端與所述傾斜板的下側(cè)面鉸接連接，鉸接處位于所述第一速度傳感器的 正下方；在所述第二立柱與所述軸向孔的側(cè)壁之間設(shè)置有緊固螺栓；所述第一立柱與所述 第二立柱上分別設(shè)有刻度線；
[0008] 在所述底板上設(shè)置有顯示屏和PLC，所述電磁鐵、所述第一速度傳感器、所述第二 速度傳感器分別與所述PLC電連接，所述電磁鐵與所述PLC之間還串接有開關(guān)。
[0009] 作為一種改進(jìn)，在一側(cè)的所述側(cè)板上鉸接有板尺，其鉸接處位于所述第二速度傳 感器的中心位置處。
[0010] 作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述第一立柱上刻度線的零刻度線位于所述第二立柱與所述 傾斜板的鉸接連接處。
[0011] 作為再進(jìn)一步的改進(jìn)，在所述底板遠(yuǎn)離所述傾斜板的部分上設(shè)有圍繞所述底板邊 緣設(shè)置有橡膠圍墻。
[0012] 由于采用了上述技術(shù)方案，使用本實(shí)用新型提供的機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證裝置時(shí)， 接通電源線，將鐵球放置在電磁鐵上，因電磁鐵接通電源后具有磁性，將鐵球吸附固定，然 后將與電磁鐵串接的開關(guān)斷開，鐵球在重力的作用下沿傾斜板向下滾動(dòng)，依次經(jīng)過第一速 度傳感器和第二速度傳感器，這樣就可以從顯示屏上讀出兩個(gè)速度，再通過第一立柱和第 二立柱讀出相對(duì)高度數(shù)值，代入機(jī)械能守恒定律公式進(jìn)行驗(yàn)證；松開緊固螺栓，調(diào)節(jié)第二立 柱插入軸向孔內(nèi)的長(zhǎng)度，就可以調(diào)節(jié)傾斜板與底板之間夾角，也就是調(diào)節(jié)第一速度傳感器 和第二速度傳感器所在位置的相對(duì)高度，調(diào)節(jié)完畢后擰進(jìn)緊固螺栓，繼續(xù)進(jìn)行上述操作步 驟進(jìn)行驗(yàn)證；在課堂上使用增強(qiáng)學(xué)生對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解和記憶，提高了學(xué)習(xí)的趣味 性，節(jié)省學(xué)習(xí)時(shí)間提高了課堂效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1是本實(shí)用新型的機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖2是本實(shí)用新型的機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證裝置的左視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖3是本實(shí)用新型的機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證裝置的剖面結(jié)構(gòu)視圖；
[0016] 圖4是本實(shí)用新型的機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證裝置的使用時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 其中，10、底板，101、T形凹槽，11、傾斜板，12、電磁鐵，13、分隔板，14、側(cè)板，15a、第 一速度傳感器，15b、第二速度傳感器，16、T形滑塊，17、第一立柱，18、第二立柱，19、緊固螺 栓，20、顯示屏，21、PLC，22、板尺，23、橡膠圍墻，24a、鐵球，24b、鐵球，25、電源線。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施 例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋 本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0019] 由圖1、圖2及圖3可知，該機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證裝置包括：水平設(shè)置的底板10,底 板10呈長(zhǎng)方形狀，底板10的一側(cè)上設(shè)置有電源線25 ;與底板10之間設(shè)有銳角夾角的傾斜 板11，傾斜板11的下端與底板10的兩長(zhǎng)邊側(cè)鉸接連接，底板10上對(duì)應(yīng)傾斜板11的一側(cè) 上設(shè)有沿底板10長(zhǎng)度方向延伸的T形凹槽101 ;在傾斜板11的上部位置處設(shè)有橫跨傾斜 板11寬度的電磁鐵12 ;在傾斜板11上側(cè)面上設(shè)有沿其傾斜方向設(shè)置的分隔板13,分隔板 13位于傾斜板11的中間位置處，在傾斜板11的兩側(cè)邊位置上分別設(shè)有沿其傾斜方向設(shè)置 的側(cè)板14,每側(cè)的側(cè)板14上分別設(shè)置有沿傾斜方向間隔布置的第一速度傳感器15a和第 二速度傳感器15b，第一速度傳感器15a位于電磁鐵12的下方，第二速度傳感器15b靠近 底板10與傾斜板11的鉸接處設(shè)置；用于調(diào)節(jié)傾斜板11與底板10之間夾角的調(diào)節(jié)裝置，該 調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)置在T形凹槽101中可沿T形凹槽101滑動(dòng)的T形滑塊16,下端與T形滑 塊16固定連接堅(jiān)向設(shè)置的第一立柱17,上端設(shè)有沿其長(zhǎng)度方向延伸的軸向孔，下端插入軸 向孔內(nèi)的第二立柱18,第二立柱18的上端與傾斜板11的下側(cè)面鉸接連接，鉸接處位于第一 速度傳感器15a的正下方，第二立柱18與軸向孔的側(cè)壁之間設(shè)置有緊固螺栓19,第一立柱 17與第二立柱18上分別設(shè)有刻度線；在底板10上設(shè)置有顯示屏20和PLC21，電磁鐵12、 第一速度傳感器15a、第二速度傳感器15b分別與PLC21電連接，電磁鐵12與PLC21之間還 串接有開關(guān)。
[0020] 圖4示出了本實(shí)用新型的機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證裝置的使用時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖，為了 便于理解結(jié)合圖4,把工作原理及操作方法作如下說明 ：
[0021] 使用時(shí)，接通電源線25,將鐵球24a放置在電磁鐵12上，因電磁鐵12接通電源后 具有磁性，將鐵球24a吸附固定，然后將與電磁鐵12串接的開關(guān)斷開，鐵球24a在重力的作 用下沿傾斜板11向下滾動(dòng)，依次經(jīng)過第一速度傳感器15a和第二速度傳感器15b，這樣就 可以從顯示屏20上讀出兩個(gè)速度，再通過第一立柱17和第二立柱18讀出相對(duì)高度數(shù)值， 代入機(jī)械能守恒定律公式E kl+Epl = Ek2+Ep2進(jìn)行驗(yàn)證，其中，機(jī)械能Ek = l/2mv2,重力勢(shì)能Ep =mgh ;松開緊固螺栓19,調(diào)節(jié)第二立柱18插入軸向孔內(nèi)的長(zhǎng)度，就可以調(diào)節(jié)傾斜板11與 底板10之間夾角，也就是調(diào)節(jié)第一速度傳感器15a和第二速度傳感器15b所在位置的相對(duì) 高度，調(diào)節(jié)完畢后擰進(jìn)緊固螺栓19,繼續(xù)進(jìn)行上述操作步驟進(jìn)行驗(yàn)證；因在傾斜板11上側(cè) 面上設(shè)有沿其傾斜方向設(shè)置的分隔板13,在傾斜板11的兩側(cè)邊位置上分別設(shè)有沿其傾斜 方向設(shè)置的側(cè)板14,每側(cè)的側(cè)板14上分別設(shè)置有沿傾斜方向間隔布置的第一速度傳感器 15a和第二速度傳感器15b，這樣就可以同時(shí)用兩個(gè)不同鐵球24a和鐵球24b進(jìn)行驗(yàn)證；該 結(jié)構(gòu)操作簡(jiǎn)單，在課堂上使用能夠增強(qiáng)學(xué)生對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解和記憶，提高了學(xué)習(xí) 的趣味性，同時(shí)節(jié)省了學(xué)習(xí)時(shí)間提高了課堂效率。
[0022] 在本實(shí)用新型中，在一側(cè)的側(cè)板14上鉸接有板尺22,其鉸接處位于第二速度傳感 器15b的中心位置處，這樣可以更準(zhǔn)確的測(cè)定第二速度傳感器15b的的高度，使驗(yàn)證結(jié)構(gòu)更 加的準(zhǔn)確。
[0023] 在本實(shí)用新型中，第一立柱17上刻度線的零刻度線位于第二立柱18與傾斜板11 的鉸接連接處。這樣可以方便快速的讀出高度數(shù)值，能夠節(jié)省課堂時(shí)間提高效率。
[0024] 在本實(shí)用新型中，在底板10遠(yuǎn)離傾斜板11的部分上設(shè)有圍繞底板10邊緣設(shè)置橡 膠圍墻23,這樣可以防止鐵球24a、鐵球24b從傾斜板11上滾下來之后脫離底板10。
[0025] 本實(shí)用新型提供的機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證裝置包括水平設(shè)置呈長(zhǎng)方形狀的底板，底 板的一側(cè)上設(shè)置有電源線；與底板之間設(shè)有銳角夾角的傾斜板，傾斜板的下端與底板的兩 長(zhǎng)邊側(cè)鉸接連接，底板上對(duì)應(yīng)傾斜板的一側(cè)上設(shè)有沿底板長(zhǎng)度方向延伸的T形凹槽；在傾 斜板的上部位置處設(shè)有橫跨傾斜板寬度的電磁鐵；在傾斜板上側(cè)面上設(shè)有沿其傾斜方向設(shè) 置的分隔板，在傾斜板的兩側(cè)邊位置上分別設(shè)有沿其傾斜方向設(shè)置的側(cè)板，每側(cè)的側(cè)板上 分別設(shè)置有沿傾斜方向間隔布置的第一速度傳感器和第二速度傳感器，第一速度傳感器位 于電磁鐵的下方，第二速度傳感器靠近底板與傾斜板的鉸接處設(shè)置；用于調(diào)節(jié)傾斜板與底 板之間夾角的調(diào)節(jié)裝置，該調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)置在T形凹槽中可沿T形凹槽滑動(dòng)的T形滑塊， 下端與T形滑塊固定連接堅(jiān)向設(shè)置的第一立柱，上端設(shè)有沿其長(zhǎng)度方向延伸的軸向孔，下 端插入軸向孔內(nèi)的第二立柱，第二立柱的上端與傾斜板的下側(cè)面鉸接連接，鉸接處位于第 一速度傳感器的正下方，第二立柱與軸向孔的側(cè)壁之間設(shè)置有緊固螺栓，第一立柱與第二 立柱上分別設(shè)有刻度線；在底板上設(shè)置有顯示屏和PLC，電磁鐵、第一速度傳感器、第二速 度傳感器分別與PLC電連接，電磁鐵與PLC之間還串接有開關(guān)；在課堂上使用能夠增強(qiáng)學(xué)生 對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解和記憶，提高了學(xué)習(xí)的趣味性，同時(shí)節(jié)省了學(xué)習(xí)時(shí)間提高了課堂 效率。
[0026] 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本 實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證裝置，其特征在于，所述機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證裝置包括： 水平設(shè)置呈長(zhǎng)方形狀的底板，所述底板的一側(cè)上設(shè)置有電源線；與所述底板之間設(shè)有 銳角夾角的傾斜板，所述傾斜板的下端與所述底板的兩長(zhǎng)邊側(cè)鉸接連接，所述底板上對(duì)應(yīng) 所述傾斜板的一側(cè)上設(shè)有沿其長(zhǎng)度方向延伸的T形凹槽； 在所述傾斜板的上部位置處設(shè)有橫跨其寬度的電磁鐵，在所述傾斜板上側(cè)面上設(shè)有沿 其傾斜方向設(shè)置的分隔板，所述分隔板位于其中間位置處，在所述傾斜板的兩側(cè)邊位置上 分別設(shè)有側(cè)板，每側(cè)的所述側(cè)板上分別設(shè)置有沿傾斜方向間隔布置的第一速度傳感器和第 二速度傳感器，所述第一速度傳感器位于所述電磁鐵的下方，所述第二速度傳感器靠近所 述底板與所述傾斜板的鉸接處設(shè)置； 用于調(diào)節(jié)所述傾斜板與所述底板之間夾角的調(diào)節(jié)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)置在所述 T形凹槽中可沿所述T形凹槽滑動(dòng)的T形滑塊；下端與所述T形滑塊固定連接堅(jiān)向設(shè)置的 第一立柱，上端設(shè)有沿其長(zhǎng)度方向延伸的軸向孔；下端插入所述軸向孔內(nèi)的第二立柱，所述 第二立柱的上端與所述傾斜板的下側(cè)面鉸接連接，鉸接處位于所述第一速度傳感器的正下 方；在所述第二立柱與所述軸向孔的側(cè)壁之間設(shè)置有緊固螺栓；所述第一立柱與所述第二 立柱上分別設(shè)有刻度線； 在所述底板上設(shè)置有顯示屏和PLC，所述電磁鐵、所述第一速度傳感器、所述第二速度 傳感器分別與所述PLC電連接，所述電磁鐵與所述PLC之間還串接有開關(guān)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證裝置，其特征在于，在一側(cè)的所述側(cè)板 上鉸接有板尺，其鉸接處位于所述第二速度傳感器的中心位置處。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證裝置，其特征在于，所述第一立柱上 刻度線的零刻度線位于所述第二立柱與所述傾斜板的鉸接連接處。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證裝置，其特征在于，在所述底板遠(yuǎn)離所 述傾斜板的部分上設(shè)有圍繞所述底板邊緣設(shè)置有橡膠圍墻。
【文檔編號(hào)】G09B23/10GK203910106SQ201420359869
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】劉向?qū)? 申請(qǐng)人:劉向?qū)?br>