一种力的合成与分解的教学演示器制造技术

本申请涉及一种力的合成与分解的教学演示器，涉及教具的领域，包括圆盘、调向机构、配重机构、定位机构和连接绳，圆盘上设置有机架，机架用于支撑圆盘，调向机构设置有多个，调向机构安装在圆盘上，连接绳包括多根绳索，多根绳索端部互相连接，调向机构用于调整连接绳延伸方向，连接绳的多根绳索与多个配重机构连接，定位机构包括多个安装件和多个弹性件，安装件沿圆周方向等距排列在圆盘圆心处，弹性件为直杆结构，每个安装件上安装有一个弹性件，弹性件长度方向与圆盘垂直，连接绳的中心位于多个弹性件之间，连接绳的多个绳索分别从相邻的弹性件之间伸出。本申请具有快速调整连接绳中心至与圆盘圆心重合的状态的效果。中心至与圆盘圆心重合的状态的效果。中心至与圆盘圆心重合的状态的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种力的合成与分解的教学演示器


[0001]本申请涉及教具的领域，尤其是涉及一种力的合成与分解的教学演示器。

技术介绍

[0002]力学是初中和高中物理教材必修内容，通过计算物体上所受多个力的合力，能够得知物体的受力方向和运动方向。为了向学生直观展示力的合成与分解概念，可以使用教具进行展示和讲解。
[0003]相关的力的合成与分解教具包括圆盘、连接绳、多个调向机构和配重机构，圆盘上设置机架，圆盘通过机架能够竖直放置在讲台上，圆盘圆周设置有刻度尺，调向机构包括摇臂和固定组件，摇臂与圆盘圆心转动连接，多个摇臂能够分别通过固定组件固定至不同倾角状态，摇臂端部转动连接有定滑轮，连接绳为三根绳索组成，三根绳索的端部互相固定，三根绳索分别挂在三个摇臂的定滑轮上，通过在绳索端部设置砝码等配重机构，能够将连接绳的中心调整至与圆盘圆心重合，此时通过圆盘的刻度尺能够得知三个绳索上的拉力方向，通过砝码能够得知绳索的拉力大小，进而能够展示系统受力情况。
[0004]上述中的相关技术方案存在以下缺陷:为了测量绳索上的受力方向，需要使绳索的中心与圆盘圆心重合，调整绳索的过程中使用人员难以快速察觉绳索中心相对圆盘圆心的偏移方向，调整较慢，造成试验耗时较久。

技术实现思路

[0005]为了快速调整连接绳中心至与圆盘圆心重合的状态，本申请提供一种力的合成与分解的教学演示器。
[0006]本申请提供的一种力的合成与分解的教学演示器采用如下的技术方案：一种力的合成与分解的教学演示器，包括圆盘、调向机构、配重机构、定位机构和连接绳，圆盘上设置有机架，机架用于支撑圆盘，调向机构设置有多个，调向机构安装在圆盘上，连接绳包括多根绳索，多根绳索端部互相连接，调向机构用于调整连接绳延伸方向，连接绳的多根绳索与多个配重机构连接，定位机构包括多个安装件和多个弹性件，安装件沿圆周方向等距排列在圆盘圆心处，弹性件为直杆结构，每个安装件上安装有一个弹性件，弹性件长度方向与圆盘垂直，连接绳的中心位于多个弹性件之间，连接绳的多个绳索分别从相邻的弹性件之间伸出。
[0007]通过采用上述技术方案，通过在圆盘上设置调向机构，连接绳的不同绳索能够分别通过多个调向结构朝向不同方向，通过在连接绳的绳索端部连接配重机构，使配重机构拉紧连接绳，使用人员能够通过圆盘上的刻度尺测量绷紧的连接绳的朝向，进而记录连接绳上受力的方向和大小，通过在圆盘上设置定位机构，使连接绳上绳索连接的端部位于多个弹性件之间，当连接绳的重心出现偏移时，连接绳移动并抵接在弹性件上，从而使弹性件变性，使用人员通过查看多个弹性件的变形情况，能够明确连接绳中心与圆盘圆心的偏移位置关系，从而方便使用人员调整连接绳，使连接绳的中心与圆盘圆心对齐，使试验耗时降
低。
[0008]可选的，所述调向机构包括摇臂和固定组件，摇臂一端固定连接有转筒，多个摇臂上的转筒直径渐变，直径较大的转筒转动连接在圆盘中，直径较小的转筒转动连接在直径较大的转筒中，转筒转动连接在圆盘圆心处，每个摇臂上连接一个固定组件，固定组件用于将摇臂固定在圆盘上。
[0009]通过采用上述技术方案，通过在摇臂上设置固定组件，使连接绳穿过摇臂，使用人员能够通过转动摇臂至不同位置，从而使连接绳的绳索能够指向不同位置，通过在摇臂上设置固定组件，使摇臂能够保持与圆盘固定的状态，进而使绳索绷紧后的拉力方向恒定。
[0010]可选的，所述配重机构设置为配重块，配重块与连接绳可拆卸连接，摇臂上远离转筒的一端转动连接有定滑轮，连接绳挂设在定滑轮上。
[0011]通过采用上述技术方案，通过在摇臂上转动连接定滑轮，使连接绳的绳索挂在定滑轮上，使用人员通过在绳索上挂设不同质量的砝码，能够使多个砝码共同拉动连接绳，使连接绳在圆盘上保持稳定，通过砝码拉动连接绳，能够方便使用人员在连接绳上设置不同重量的砝码，进而调整绳索上的拉力。
[0012]可选的，所述固定组件包括螺栓和螺母，圆盘上开设有多个滑槽，滑槽为弧形槽，滑槽所呈弧形与圆盘圆心重合，螺栓插入滑槽中，螺母螺纹连接在螺栓上，螺母用于与圆盘抵接。
[0013]通过采用上述技术方案，通过在摇臂上设置螺栓，使螺栓插入滑槽中，当摇臂转动时，螺栓能够在滑槽内滑动，使用人员通过在螺栓上设置螺母，能够使螺母抵接在圆盘上，进而使螺母与圆盘摩擦连接，使摇臂在圆盘上保持静止，方便使用人员调整。
[0014]可选的，所述摇臂上设置有垫块，垫块贴合圆盘表面。
[0015]通过采用上述技术方案，通过在摇臂上设置垫块，使垫块抵在摇臂上，当螺母与圆盘抵接时，螺母拉动螺栓，有几率使摇臂上位于转筒和螺栓之间的部分弯曲，从而造成摇臂变形，试验精度下降，通过设置垫块，使摇臂上受力均匀，能够减少摇臂变形或弯曲的几率，提升摇臂的使用寿命。
[0016]可选的，所述圆盘通过机架水平设置。
[0017]通过采用上述技术方案，通过使圆盘水平设置，连接绳安装在摇臂上后，使用人员能够在圆盘上方观察圆盘圆心与连接绳中心的重合情况，调整连接绳位置较为方便。
[0018]可选的，所述摇臂上远离转筒的一端安装有滑板，摇臂的数量少于连接绳中绳索数量，配重机构设置为弹簧测力计，连接绳的端部连接弹簧测力计的一端，每个滑板分别与一个弹簧测力计的另一端连接。
[0019]通过采用上述技术方案，通过在摇臂和连接绳之间设置弹簧测力计，使弹簧测力计能够显示不同绳索上所受拉力的值，通过使连接绳上的一根绳索不与调向机构连接，使用人员能够拉动绳索，从而手动控制绳索上的拉力大小，当使用人员拉动连接绳至连接绳的端部与圆盘圆心重合时，说明连接绳上受力平衡。
[0020]可选的，所述连接绳上活动端设置有拉环。
[0021]通过采用上述技术方案，通过在连接绳上设置拉环，方便使用人员长时间拉动连接绳并移动连接绳朝向。
[0022]综上所述，本申请的有益技术效果为：
1.通过在圆盘上设置定位机构，使多个弹性件沿圆盘圆心等距间隔设置，使用人员能够将连接绳的中心设置在多个弹性件之间的空间中，使不同绳索从相邻的两个弹性件之间伸出，当连接绳移动至连接绳中心与圆盘中心不重合时，连接绳能够抵在部分弹性件上，从而使弹性件变形，使用人员通过查看多个弹性件的变形情况，能够明确连接绳相对圆盘中心偏移的方向，方便使用人员调整连接绳的位置，使试验速度加快；2.通过使圆盘水平设置，在连接绳上设置弹簧测力计，使用人员能够拉动连接绳并调整连接绳位置，从而快速调整连接绳上受力的方向和大小，使用人员能够根据弹簧测力计的数值计算力的合成与分解，减少调整调向机构的时间，从而提升展示的效率；3.通过在摇臂上设置垫块，使垫块支撑摇臂，从而减少摇臂变形的几率，保证试验精度。
附图说明
[0023]图1是本申请实施例1的整体结构示意图。
[0024]图2是本申请实施例1的定位机构的安装位置示意图。
[0025]图3是图2中A部分的放大图。
[0026]图4是本申请实施例1的转筒的结构示意图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种力的合成与分解的教学演示器，其特征在于：包括圆盘（1）、调向机构（2）、配重机构（3）、定位机构（4）和连接绳（5），圆盘（1）上设置有机架（11），机架（11）用于支撑圆盘（1），调向机构（2）设置有多个，调向机构（2）安装在圆盘（1）上，连接绳（5）包括多根绳索，多根绳索端部互相连接，调向机构（2）用于调整连接绳（5）延伸方向，连接绳（5）的多根绳索与多个配重机构（3）连接，定位机构（4）包括多个安装件（41）和多个弹性件（42），安装件（41）沿圆周方向等距排列在圆盘（1）圆心处，弹性件（42）为直杆结构，每个安装件（41）上安装有一个弹性件（42），弹性件（42）长度方向与圆盘（1）垂直，连接绳（5）的中心位于多个弹性件（42）之间，连接绳（5）的多个绳索分别从相邻的弹性件（42）之间伸出。2.根据权利要求1所述的一种力的合成与分解的教学演示器，其特征在于：所述调向机构（2）包括摇臂（21）和固定组件（22），摇臂（21）一端固定连接有转筒（23），多个摇臂（21）上的转筒（23）直径渐变，直径较大的转筒（23）转动连接在圆盘（1）中，直径较小的转筒（23）转动连接在直径较大的转筒（23）中，转筒（23）转动连接在圆盘（1）圆心处，每个摇臂（21）上连接一个固定组件（22），固定组件（22）用于将摇臂（21）固定在圆盘（1）上，摇臂（21）上远离转筒（23）的一端与连接绳（5）连接。3.根据权利要求2所述的一种力的合...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁晓东，胡立凯，宋世雄，
申请(专利权)人：郑州利生科教设备有限公司，
类型：发明
国别省市：