本發(fā)明涉及一種高中物理關(guān)于力學(xué)方面的教學(xué)儀器,特別涉及一種多種力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

力學(xué)是物理學(xué)科中十分重要的部分，涉及比較廣，在現(xiàn)實(shí)的教學(xué)中常常通過很多實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示，讓學(xué)生深刻理解，例如，演示勻變速直線運(yùn)動(dòng)、牛頓定律、動(dòng)量定理和動(dòng)能定理等，這些都能夠通過實(shí)驗(yàn)小車進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并得出數(shù)據(jù)，為教學(xué)提供便利。但是，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)裝置只能針對一種實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作，在進(jìn)行不同實(shí)驗(yàn)室需要更換不同的設(shè)備，這使得學(xué)生在做不同的實(shí)驗(yàn)時(shí)需要更換設(shè)備，這浪費(fèi)許多精力，其中包括在做力學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，每個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的儀器都只能單獨(dú)實(shí)現(xiàn)一個(gè)實(shí)驗(yàn)的演示，為此我們需要一種在一個(gè)裝置上能演示多個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述所提到的一種在一個(gè)裝置上能演示多個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。

本發(fā)明解決問題的技術(shù)方案是：一種多種力學(xué)實(shí)驗(yàn)演示裝置，包括底座、支撐架和活動(dòng)板，所述的底座設(shè)為一定厚度的長條橫板，底座的短邊一端設(shè)有滑輪，底座的另一短邊上部設(shè)有供支撐架豎立伸入的豎立凹槽，所述的豎立凹槽為兩個(gè)，兩個(gè)豎立凹槽分別靠近底座的長邊一側(cè)，所述的支撐架為兩個(gè)，分別豎立伸到豎立凹槽中，支撐架為長條裝，每個(gè)支撐架的內(nèi)側(cè)設(shè)有供活動(dòng)板深入的固定槽，固定槽的槽口從支撐架的最上端延伸至最下端，所述的活動(dòng)板為一薄板，活動(dòng)板的長邊兩側(cè)分別與對應(yīng)的固定槽配合，活動(dòng)板分別深入到左右兩側(cè)的固定槽中，活動(dòng)板的上端設(shè)有水平的凸起長柱。

進(jìn)一步的，所述的活動(dòng)板長度小于支撐架固定槽的長度，使活動(dòng)板在固定槽中上下移動(dòng)，所述的活動(dòng)板每個(gè)長邊一側(cè)的上下兩端分別設(shè)有一個(gè)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸，每個(gè)支撐架的上下兩端分別設(shè)有與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸配合的開口，在移動(dòng)活動(dòng)板到一定位置時(shí)，活動(dòng)板能從開口移出。

進(jìn)一步的，所述的活動(dòng)板上設(shè)有支撐機(jī)構(gòu)，所述的支撐機(jī)構(gòu)包括多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)支撐桿，所述轉(zhuǎn)動(dòng)支撐桿設(shè)為一端設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)孔的長桿。所述的底座上設(shè)有與支撐機(jī)構(gòu)配合的固定機(jī)構(gòu)，所述的固定機(jī)構(gòu)設(shè)為上平面兩個(gè)陣列有弧形槽的長條，

進(jìn)一步的，所述的豎立凹槽的上部設(shè)有供支撐架轉(zhuǎn)動(dòng)的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述的豎向凹槽沿底座長邊方向延伸有供支撐架橫向放置的橫向長槽，橫向長槽的底面高于豎向凹槽的底面，底座上設(shè)有供凸起長柱伸入的圓孔。

進(jìn)一步的，所述的活動(dòng)板上設(shè)有供長桿放置的細(xì)條凹槽，所述的細(xì)條凹槽中設(shè)有供轉(zhuǎn)動(dòng)支撐桿轉(zhuǎn)動(dòng)的第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)支撐桿的一端設(shè)有與第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸配合轉(zhuǎn)動(dòng)孔，

進(jìn)一步的，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)孔為橢圓形，所述細(xì)條凹槽的第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸內(nèi)部設(shè)有插入凹槽，所述的插入凹槽供轉(zhuǎn)動(dòng)支撐桿帶有轉(zhuǎn)動(dòng)孔的一端伸入，且插入凹槽的深度大于細(xì)條凹槽的深度。

進(jìn)一步的，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)板的一端設(shè)有限位凹槽，所述的限位凹槽用于固定彈簧裝置，所述的彈簧裝置包括限位底板、豎板、橫向彈簧和小車。所述的限位底板與限位凹槽配合，豎板豎立固定在限位底板上，豎板的中部設(shè)有橫向彈簧，所述的橫向彈簧與小車配合，所述的小車后端設(shè)有供彈簧伸入的伸入孔。本發(fā)明的有益效果：通過將活動(dòng)板在支撐架上活動(dòng)，使用支撐機(jī)構(gòu)固定活動(dòng)板，使得活動(dòng)板能夠與水平面形成自由角度，包括水平和傾斜角度，從而根據(jù)需要完成所需的力學(xué)實(shí)驗(yàn)。

圖中：1底座，11豎立凹槽，12底座長邊一側(cè)，13第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸，14橫向長槽，15圓孔，16滑輪，2支撐架，21固定槽，22開口，3活動(dòng)板，31凸起長柱，32活動(dòng)板長邊一側(cè)，33第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸，34細(xì)條凹槽，35第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸，36插入凹限，37限位凹槽，4彈簧裝置，41底板，42豎版，43橫向彈簧，5長條，6轉(zhuǎn)動(dòng)桿，61轉(zhuǎn)動(dòng)孔。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明為一種多種力學(xué)實(shí)驗(yàn)演示裝置，結(jié)合附圖和具體應(yīng)用實(shí)例對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的說明。

圖1-圖9所示，一種多種力學(xué)實(shí)驗(yàn)演示裝置，包括底座1、支撐架2和活動(dòng)板3，所述的底座為具有一定厚度的長條橫板，底座的短邊一端設(shè)有滑輪16，底座的另一短邊上部設(shè)有供支撐架豎立伸入的豎立凹槽11，所述的豎立凹槽為兩個(gè)，兩個(gè)豎立凹槽分別靠近底座的長邊一側(cè)12，所述的支撐架2為兩個(gè)，分別豎立伸到豎立凹槽中，支撐架為長條狀，每個(gè)支撐架的內(nèi)側(cè)設(shè)有供活動(dòng)板深入的固定槽21，固定槽21的槽口從支撐架的最上端延伸至最下端，所述的活動(dòng)板3為一薄板，活動(dòng)板的長邊兩側(cè)分別與對應(yīng)的固定槽21配合，活動(dòng)板3分別深入到左右兩側(cè)的固定槽中，活動(dòng)板的上端設(shè)有水平的凸起長柱31。

進(jìn)一步的，所述的活動(dòng)板3長度小于支撐架固定槽的長度，使活動(dòng)板在固定槽中上下移動(dòng)，所述的活動(dòng)板每個(gè)長邊一側(cè)的上下兩端分別設(shè)有一個(gè)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸33，每個(gè)支撐架的上下兩端分別設(shè)有與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸配合的開口22，在移動(dòng)活動(dòng)板到一定位置時(shí)，活動(dòng)板能從開口移出。

進(jìn)一步的，所述的活動(dòng)板上設(shè)有支撐機(jī)構(gòu)，所述的支撐機(jī)構(gòu)包括多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)支撐桿6，所述轉(zhuǎn)動(dòng)支撐桿設(shè)為一端設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)孔61的長桿。所述的底座上設(shè)有與支撐機(jī)構(gòu)配合的固定機(jī)構(gòu)，所述的固定機(jī)構(gòu)設(shè)為上平面兩個(gè)陣列有弧形槽的長條5。

進(jìn)一步的，所述的豎立凹槽的上部設(shè)有供支撐架轉(zhuǎn)動(dòng)的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸13，所述的豎向凹槽沿底座長邊方向延伸有供支撐架橫向放置的橫向長槽14，橫向長槽14的底面高于豎向凹槽的底面。底座上設(shè)有供凸起長柱伸入的圓孔15。

進(jìn)一步的，所述的活動(dòng)板上設(shè)有供長桿放置的細(xì)條凹槽34，所述的細(xì)條凹槽中設(shè)有供轉(zhuǎn)動(dòng)支撐桿轉(zhuǎn)動(dòng)的第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸35，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)支撐桿的一端設(shè)有與第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸配合轉(zhuǎn)動(dòng)孔。

進(jìn)一步的，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)孔61為橢圓形，所述細(xì)條凹槽的第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸內(nèi)部設(shè)有插入凹槽36，所述的插入凹槽供轉(zhuǎn)動(dòng)支撐桿帶有轉(zhuǎn)動(dòng)孔的一端伸入，且插入凹槽的深度大于細(xì)條凹槽的深度。

進(jìn)一步的，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)板的一端設(shè)有限位凹槽37，所述的限位凹槽用于固定彈簧裝置4，所述的彈簧裝置4包括底板41、豎板42、橫向彈簧43。所述的限位底板與限位凹槽配合，豎板豎立固定在限位底板上，豎板的中部設(shè)有橫向彈簧，所述的橫向彈簧與小車配合，所述的小車后端設(shè)有供彈簧伸入的伸入孔。

本裝置可以進(jìn)行胡克定律(彈力和彈簧伸長的關(guān)系)、力的平行四邊形定則、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器系列實(shí)驗(yàn)、和對斜坡上的物體的受力分析，首先再進(jìn)行胡可定律時(shí)，將兩個(gè)支撐架轉(zhuǎn)動(dòng)到豎立狀態(tài)，支撐架下端伸入到孔中，從而保證不晃動(dòng)，此時(shí)凸起長柱為水平狀態(tài)，在凸起長柱的端部設(shè)有向下的彈簧，先測量彈簧自然長度，再在彈簧下端加不同數(shù)量的砝碼，分別測量不同數(shù)量砝碼下彈簧的長度，進(jìn)而得到彈簧和砝碼之間的關(guān)系。

在進(jìn)行里的平行四邊形法則實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先將一個(gè)橡皮筋固定在長柱上，在橡皮筋的下端連接兩個(gè)彈簧秤，將兩個(gè)彈簧秤向分別兩側(cè)拉動(dòng)，然后記錄橡皮筋的角度、長度和兩個(gè)個(gè)彈簧秤的力，然后將橡皮筋恢復(fù)成自然伸縮狀態(tài)，去掉一個(gè)彈簧秤將剩下的彈簧秤沿著記錄好的橡皮筋的方向施力，帶橡皮筋伸展到記錄好的位置后，記錄下彈簧秤的力，比較一下兩個(gè)彈簧稱時(shí)橡皮筋的力的方向和一個(gè)彈簧秤時(shí)力的方向。

在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行小車的加速度實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先將活動(dòng)板上端的凸起長柱從支撐架上端的開口的移出，以活動(dòng)板下端的凸起長柱為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)，活動(dòng)板上的長條凹槽開口向下，長條凹槽中的支撐機(jī)構(gòu)固定在固定機(jī)構(gòu)上，使活動(dòng)板水平放置在底座的上平面上，幾個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)桿與長條構(gòu)成三角形結(jié)構(gòu)，保證裝置的穩(wěn)定性。在限位凹槽中安置彈簧機(jī)構(gòu)后，底座相對應(yīng)的位置上也安置彈簧機(jī)構(gòu)，將小車上的伸入孔伸到彈簧中，對彈簧進(jìn)行不同程度的壓縮，然后松開小車，分別記錄小車的速度，從而測得力與加速度的關(guān)系。

在進(jìn)行斜坡上物體的受力分析實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先將活動(dòng)板方傾斜，活動(dòng)板通過支撐機(jī)構(gòu)里的支撐桿進(jìn)行固定，從而得到傾斜的平面。通過分析活動(dòng)板上的物體即為對斜坡上物體的受力分析。