運動學實驗用演示小車的製作方法
2023-05-13 13:06:36
專利名稱：運動學實驗用演示小車的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種物理力學教學領域使用的一種教學實驗儀器，具體涉及一種運動學實驗用演示小車。
背景技術：
由於缺乏技術的支持，過去的物理運動學教學和實驗脫離實際，缺乏與周圍環境的聯繫，主要是教師照著課本演示、學生照著老師模仿，甚至異化為只有紙筆的操作，教師利用課本的圖例和公式推導向學生演示各種力學定律，或者播放專業機構提供的實驗錄像資料，這些方式學生會感到枯燥無味，而且直觀性差，學生不易理解，並在一定程度上喪失了創新的意識和思維發展的空間。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種結構簡單、使用方便且應用廣泛、教學效果形象直觀的運動學實驗用演示小車。
本實用新型是這樣實現的，一種運動學實驗用演示小車，包括車體、輪軸、車輪，車體由底盤和扣在底盤上並與底盤牢固連接的車身組成，底盤左右兩側設置有若干對半圓形缺口，每對半圓形缺口所在的直線相互平行，車身內與底盤每個半圓形缺口相對應的位置都設置有頂端有缺口的彈簧座，彈簧座內設置有彈簧，輪軸從底盤半圓形缺口和車身彈簧座缺口對應組成的孔中穿過，彈簧將輪軸壓在底盤半圓形缺口上，輪軸兩頭設置有車輪。
所述車輪內可安裝有軸承。
所述車輪截面可為中間厚、邊緣薄的形狀。
所述車體前端可設置有若干極性朝向相同的磁鐵。
所述車身上部四周可設置有開有若干缺口的擋板。
所述車體後端中間向車體內可設置有孔，孔內可設置有碰撞彈簧和長條形的彈出體，彈簧一頭頂在車體前端，一頭與長條形的彈出體尾端接觸，彈出體前端從孔中伸出車體。
所述彈出體側面最前端可設置有半圓形缺口，彈出體側面可設置有若干朝彈出體尾部略微傾斜的弧形缺口。
所述小車內部可設置有長條形彈出體開關，彈出體開關尾部鉸接在車體內，彈出體開關頭部的上表面、下表面和側面都設置有柱狀突起，上表面柱狀突起從車身上的孔中伸出一部分，下表面柱狀突起套有開關彈簧，頂在底盤上，側面柱狀突起卡在彈出體側面缺口內。
所述小車前部可設置有粘接體。
本實用新型結構簡單、使用方便、教學效果形象直觀且應用廣泛，通過不同的設置和組合能進行加速度、動量守恆、能量守恆等演示實驗，使物理運動學教學實驗成為大眾的、生活的、實用的、實驗的科學，讓學生即重視結果也重視過程，通過參加實踐學會研究，培養學生的創新意識、理性思維，激發學生發現問題、提出問題、解決問題的能力並通過實驗學會收集和處理數據。
圖1為本實用新型的組裝示意圖。
圖2為本實用新型局部俯視圖。
圖3為本實用新型彈出體開關處局部正視圖。
圖4為本實用新型彈出體側視圖。
圖5為本實用新型使用示意圖。
圖6為本實用新型車輪、導軌板局部剖面圖。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型做詳細的描述。
參考說明書附圖，一種運動學實驗用演示小車，包括車體1、輪軸2、車輪3，車體1由底盤4和扣在底盤4上並與底盤4牢固連接的車身5組成，底盤4左右兩側設置有若干對半圓形缺口6，每對半圓形缺口6所在的直線相互平行，車身5內與底盤4每個半圓形缺口6相對應的位置都設置有頂端有缺口7的彈簧座8，彈簧座8內設置有彈簧9，輪軸2從底盤4半圓形缺口6和車身5彈簧座缺口7對應組成的孔中穿過，彈簧9將輪軸2壓在底盤4半圓形缺口6上，輪軸2兩頭設置有車輪3。
輪軸2與車輪3之間設置有軸承10。
車輪3截面為中間厚、邊緣薄的形狀。
車體1前端設置有若干極性朝向相同的小車磁鐵11。
車身5上部四周設置有開有若干缺口的擋板12。
車體1後端中間向車體1內可設置有孔13，孔13內設置有碰撞彈簧14和長條形的彈出體15，碰撞彈簧14一頭頂在車體1前端，一頭與彈出體15尾端接觸，彈出體15前端從孔13中伸出車體1。
彈出體15側面最前端設置有半圓形缺口16，彈出體15側面設置有若干朝彈出體15尾部略微傾斜的弧形缺口17。
車體1內部設置有長條形彈出體開關18，彈出體開關18尾部鉸接在車體1內，彈出體開關18頭部的上表面、下表面和側面都設置有柱狀突起，上表面柱狀突起19從車身5上的孔20中伸出一部分，下表面柱狀突起21套有開關彈簧22，開關彈簧22另一頭頂在底盤4上，側面柱狀突起23卡在彈出體15側面半圓形缺口16內或弧形缺口17內。
車體1前部可設置有粘接體24。
運動學實驗用演示小車使用的導軌板25，導軌板25中間可順著導軌板25長邊方向有兩條間距為運動學實驗用演示小車輪距的平行凹槽26，導軌板25一端設置有安裝有擋板磁鐵30的導軌擋板27，導軌板25另一端設置有高度可以調節的支架28。
本實用新型可以進行多種動力學實驗演示，如加速度、動量守恆、能量守恆原理等。進行力學實驗時，小車放在導軌板25上，車輪3卡在導軌板25平行凹槽26內，小車可沿導軌板25直線運動，由於車輪3與輪軸2之間有軸承10，且車輪3邊緣薄，與導軌板25接觸面積小，所以小車在導軌板25上運動時摩擦阻力很小，相對教學實驗可以忽略不計，演示效果較真實。
導軌板25可平放在桌面上，也可以用支架28傾斜的支在桌面上，支架28高度可以調節，導軌板25與桌面的夾角可以根據需要進行調節。
小車沿箭頭29方向嚮導軌檔板25移動時，小車磁鐵11與擋板磁鐵30之間同性相斥，給小車一個方向相反的力，阻礙小車繼續移動，起到緩衝的作用。
車身5上部擋板12內可放置不同重量的配重31，配重31可以用擋板12上的缺口固定在車身5上，可以根據實驗要求調節小車的重量。
向下按彈出體開關18上表面柱狀突起19，側面柱狀突起23向下移動，彈出體15在碰撞彈簧14作用下向外彈出，受到碰撞後，彈出體15向車體1內運動壓縮碰撞彈簧14，彈出體開關18在開關彈簧22的作用下朝上移動，卡在彈出體15側面弧形缺口17內，由於弧形缺口17朝向彈出體15尾部略微傾斜，碰撞體15受力可以向內移動但向外移動時被彈出體開關18的側面柱狀突起23卡住，可以演示碰撞時動能與勢能的互相轉化。
車體1前部可設置粘接體24，小車相互碰撞時，粘接體24將小車與被碰撞物粘接在一起，不會彈開，可以演示動量守恆實驗。
權利要求1.一種運動學實驗用演示小車，包括車體、輪軸、車輪，其特徵在於車體由底盤和扣在底盤上並與底盤牢固連接的車身組成，底盤左右兩側設置有若干對半圓形缺口，每對半圓形缺口所在的直線相互平行，車身內與底盤每個半圓形缺口相對應的位置都設置有頂端有缺口的彈簧座，彈簧座內設置有彈簧，輪軸從底盤半圓形缺口和車身彈簧座缺口對應組成的孔中穿過，彈簧將輪軸壓在底盤半圓形缺口上，輪軸兩頭設置有車輪。
2.如權利要求1所述運動學實驗用演示小車，其特徵在於車輪內安裝有軸承。
3.如權利要求1或2所述運動學實驗用演示小車，其特徵在於車輪截面為中間厚、邊緣薄的形狀。
4.如權利要求1所述運動學實驗用演示小車，其特徵在於車體前端設置有若干極性朝向相同的磁鐵。
5.如權利要求1所述運動學實驗用演示小車，其特徵在於車身上部四周設置有開有若干缺口的擋板。
6.如權利要求1所述運動學實驗用演示小車，其特徵在於車體後端中間向車體內設置有孔，孔內設置有碰撞彈簧和長條形的彈出體，彈簧一頭頂在車體前端，一頭與長條形的彈出體尾端接觸，彈出體前端從孔中伸出車體。
7.如權利要求6所述運動學實驗用演示小車，其特徵在於彈出體側面最前端設置有半圓形缺口，彈出體側面設置有若干朝彈出體尾部略微傾斜的弧形缺口。
8.如權利要求7所述運動學實驗用演示小車，其特徵在於小車內部設置有長條形彈出體開關，彈出體開關尾部鉸接在車體內，彈出體開關頭部的上表面、下表面和側面都設置有柱狀突起，上表面柱狀突起從車身上的孔中伸出一部分，下表面柱狀突起套有開關彈簧，頂在底盤上，側面柱狀突起卡在彈出體側面缺口內。
9.如權利要求1所述運動學實驗用演示小車，其特徵在於小車前部設置有粘接體。
專利摘要本實用新型是一種運動學實驗用演示小車，包括車體、輪軸和車輪，小車可以在專門的傾斜角度可以調節的導軌上移動，小車上可以放置不同重量的配重以調節小車的重量，小車前端和導軌盡頭設置有極性朝向相反的磁鐵，利用磁鐵的排斥力起到緩衝的作用，小車前端設置有粘接體，小車內部設置有末端有彈簧的彈出體，利用小車不同裝置的組合，可以進行加速度、動量守恆、能量守恆等動力學教學演示實驗，使用方便、應用廣泛且教學效果形象直觀，學生容易接受。
文檔編號G09B23/10GK2845066SQ200520064878
公開日2006年12月6日 申請日期2005年9月23日 優先權日2005年9月23日
發明者郭嚴濱 申請人:郭嚴濱