一種大學數學實驗裝置的製作方法
2023-04-27 19:00:06
專利名稱：一種大學數學實驗裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及實驗儀器，具體為一種大學數學實驗裝置。
背景技術：
在大學數學教學中，涉及導數的物理意義的實驗是通過氣墊導軌研究的。由於力是矢量，由大小與方向組成，現有的實驗器材可以通過砝碼下落時改變作用在滑塊上的力的方向而形成變力，以此來研究變加速運動，但是卻不能研究勻加速運動。
發明內容本實用新型所解決的技術問題在於提供一種大學數學實驗裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。本實用新型所解決的技術問題採用以下技術方案來實現:一種大學數學實驗裝置，包括:環形導軌、弧形小滑行器、光電門、環形加載裝置、水平儀、氣泵，所述環形加載裝置設置在環形導軌的上方，環形導軌下方設有環形託板，環形導軌與環形託板設有氣室，氣室配有可調進氣閥門，弧形小滑行器設在弧形導軌上，弧形小滑行器上設有擋光片和質心配位裝置，環形託板固定在基座上，基座下設有水平調節裝置。所述的環形導軌上設有2 3個紅外光電門，環形導軌上設有兩側裝有彈性體的雙向彈性回彈器，雙向彈性回彈器由支架固定於環形託板上。所述的環形導軌截面形狀呈三角形，環形導軌上表面設有出氣小孔，所述的弧形小滑行器與環形導軌的弧形接觸面匹配，其橫截面呈人字形。
·[0007]所述環形加載裝置的軌道上設有水平滑輪和垂直滑輪，帶有小鉤的砝碼盤掛線掛於弧形小滑行器並通過水平滑輪和垂直滑輪與砝碼盤連接。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型操作方便，示意形象，演示變加速運動，同時還可以演示勻加速運動；是學生能夠更好的理解速度、加速度、導數等抽象定義。
圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型中的環形加載裝置結構示意圖。圖中:1、環形導軌；2、遮光片；3、弧形小滑行器；4、水平儀；5、調節水平的底腳螺釘；6、雙向彈性回彈器；7、可調進氣閥門；8、紅外光電門；9、環形加載裝置的軌道；10、基座；11、質心配位裝置；12、砝碼盤掛線；13、弧形大滑行器；14、水平滑輪；15、紅外光電門插座；16、環形託板；17、垂直滑輪；18.砝碼盤。
具體實施方式
為了使本實用新型的實現技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。如圖1 2所示，一種大學數學實驗裝置，包括:導軌、帶有擋光片的兩個滑行器、光電門、氣源和力學信號綜合測量儀，所述的導軌為鋁質環形導軌1，環形導軌I下方設有對應的截面為工字環形的託板16，環形導軌I和環形託板16之間的空間為氣室，氣室配有可調進氣閥門7，環形導軌I上設有帶有擋光片2和質心配位裝置11的弧形大滑行器13和弧形小滑行器3。在本實施例中，環形導軌I上還設有一個兩側裝有彈性體的雙向彈性回彈器6和兩個紅外光電門8，它們都通過支架固定於環形託板16上，環形託板Ib固定在基座10上，基座10下設有三組調節水平度的底腳螺釘5 ;所述的環形導軌I截面形狀呈三角形，環形導軌I上表面設有出氣小孔，弧形大滑行器13和弧形小滑行器3與環形導軌的弧形接觸面為弧形面，其橫截面呈人字形。使用中，氣室通過可調進氣閥門7與氣源溝通，紅外光電門8的信號由紅外光電門插座巧通過信號線與力學信號綜合測量儀的信號輸入/輸出端連接。使用時，環形導軌I上還可以設置一個環形導軌式加載裝裡，環形加載裝置的軌道9與鋁質環形導軌I的半徑R相同，且通過託板內側由支杆支撐在鋁質環形導軌I的上方，由圖2可見，環形加載裝置的軌道9上設有水平滑輪14和垂直滑輪17，帶有小鉤的砝碼盤掛線12掛於弧形小滑行器並通過水平滑輪14和垂直滑輪17與砝碼盤18連接。弧形大滑行器和弧形小滑行器上均設有質心配位裝裡，質心配位裝裡可以採用盲孔中添加配重物，使滑行器的質心處在其中徑(與環形氣墊道軌中徑相同)弧長的中心部位，調整後一般不會變動，不需要調整，使用中可以定期校驗和配位，失衡(如跌落損壞)時必須重新配位。例如演示勻速轉動的角速度O和角加速度於環形導軌上的配置:環形導軌I上設置兩個紅外光電門8、一個弧形小滑行器、環形導軌式加載裝置和雙向彈性回彈器6。測試前開啟氣源，利用水平儀4和調節水平的底腳螺釘5將環形導軌I調到水平狀態，然後將弧形小滑行器的簧片靠在雙向彈性回彈器6的鋼絲上，並在弧形小滑行器的環形導軌式加載裝置的砝碼盤上加上適量的砝碼(重G=mg )，在開啟氣源的前提下使弧形小滑行器在砝碼拉力矩的作用下，作勻加速轉動。用力學信號測量儀記錄下弧形小滑行器上張角為Λ e的擋光片2通過兩個相距β角距離的兩個紅外光電門8的擋光時間
和越過兩個紅外光電門8之間的時間t，則就可利用下式計算出滑行器的角加速度，即
權利要求1.一種大學數學實驗裝置，包括:環形導軌、弧形小滑行器、光電門、環形加載裝置、水平儀、氣泵，其特徵在於:所述環形加載裝置設置在環形導軌的上方，環形導軌下方設有環形託板，環形導軌與環形託板設有氣室，氣室配有可調進氣閥門，弧形小滑行器設在弧形導軌上，弧形小滑行器上設有擋光片和 質心配位裝置，環形託板固定在基座上，基座下設有水平調節裝置。
2.根據權利要求1所述的一種大學數學實驗裝置，其特徵在於:所述的環形導軌上設有2 3個紅外光電門，環形導軌上設有兩側裝有彈性體的雙向彈性回彈器，雙向彈性回彈器由支架固定於環形託板上。
3.根據權利要求1所述的一種大學數學實驗裝置，其特徵在於:所述的環形導軌截面形狀呈三角形，環形導軌上表面設有出氣小孔，所述的弧形小滑行器與環形導軌的弧形接觸面匹配，其橫截面呈人字形。
4.根據權利要求1所述的一種大學數學實驗裝置，其特徵在於:所述環形加載裝置的軌道上設有水平滑輪和垂直滑輪，帶有小鉤的砝碼盤掛線掛於弧形小滑行器並通過水平滑輪和垂直滑輪與砝碼盤連接。
專利摘要一種大學數學實驗裝置，包括環形導軌、弧形小滑行器、光電門、環形加載裝置、水平儀、氣泵，所述環形加載裝置設置在環形導軌的上方，環形導軌下方設有環形託板，環形導軌與環形託板設有氣室，氣室配有可調進氣閥門，弧形小滑行器設在弧形導軌上，弧形小滑行器上設有擋光片和質心配位裝置，環形託板固定在基座上，基座下設有水平調節裝置。本實用新型操作方便，示意形象，演示變加速運動，同時還可以演示勻加速運動；是學生能夠更好的理解速度、加速度、導數等抽象定義。
文檔編號G09B23/08GK203149935SQ201320200198
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月19日 優先權日2013年4月19日
發明者馬曉峰, 金明浩 申請人:黑龍江工程學院