证明地球自转的演示装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种证明地球自转的演示装置，涉及傅科摆演示仪技术领域。该演示装置包括：真空玻璃柱，真空玻璃柱为中空柱状结构，真空玻璃柱包括第一端和第二端，第二端的内周面设置有第一刻度线，第二端的内端面设置有第二刻度线；万向滚珠，万向滚珠设置于真空玻璃柱的第一端的内端面；摆线，摆线位于真空玻璃柱内，摆线的一端与万向滚珠连接；摆锤，摆锤连接于摆线的另一端且靠近于真空玻璃柱的第二端；以及磁铁，磁铁设在真空玻璃柱外，且磁铁用于吸引摆锤。该演示装置的结构合理，实现了傅科摆小型化、易于操作，利于推广和普及。

【技术实现步骤摘要】
证明地球自转的演示装置
本技术涉及傅科摆演示仪
，具体而言，涉及一种证明地球自转的演示装置。
技术介绍
傅科摆是一种能够验证地球自转的装置，该实验首先由法国物理学家傅科演示成功。该装置实质是一个单摆，其使用摆长67米，摆锤中28公斤。摆动过程中，摆动平面不断发生变化，缓缓地沿着顺时针方向改变，根据摆面的变化，可以证明地球在自转。这种非常巨大的摆长和非常重的摆锤，目的是尽可能延长摆动维持时间，并且使摆动平面不受地球自转影响。傅科摆需要有一个尽可能长的摆臂(傅科当时用了一根67米长的钢丝悬挂摆锤)，使摆动周期延长，从而降低摆锤的运动速度，以减少其在空气中运动的阻力。另外摆锤又要尽可能的小和重，所以选用密度大的金属摆锤(傅科当时用的摆锤重28千克)。由于这种傅科摆过于庞大，因此只能存放在一些大型天文馆或科技馆，一般场所无法安装存放，所以很难普及。因此小型化傅科摆是人们一直想要解决的问题。但如果做得太小，摆锤的重力势能较小，由于空气阻力以及其他摩擦力的影响，摆动时间较短,不能达到预期的显示效果。目前有小型的替代装置，通过转盘转动模拟傅科摆的原理，或者加上动力补偿，否则不能长时间摆动。这种处理，不仅结构复杂，而且违背了傅科摆证明地球自转的原理，仅仅实现了模拟和类比，不是真正意义上的傅科摆。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种证明地球自转的演示装置，该演示装置的结构简单、实现了傅科摆小型化、其操作简便、能够满足于各种演示或教学需要。本技术的实施例是这样实现的：一种证明地球自转的演示装置，包括：真空玻璃柱，所述真空玻璃柱为中空柱状结构，所述真空玻璃柱包括第一端和第二端，所述第二端的内周面设置有第一刻度线，所述第二端的内端面设置有第二刻度线；万向滚珠，所述万向滚珠设置于所述真空玻璃柱的所述第一端的内端面；摆线，所述摆线位于所述真空玻璃柱内，所述摆线的一端与所述万向滚珠连接；摆锤，所述摆锤连接于所述摆线的另一端且靠近于所述真空玻璃柱的第二端；以及磁铁，所述磁铁设在所述真空玻璃柱外，且所述磁铁用于吸引所述摆锤。另外，根据本技术实施例提供的证明地球自转的演示装置，还可以具有如下附加的技术特征：本技术可选的实施例中，所述真空玻璃柱为圆柱状结构，所述第一刻度线呈圆形分布于所述第二端的内周面，所述第二刻度线呈圆形分布于所述第二端的内端面。本技术可选的实施例中，所述第一刻度线和所述第二刻度线均包括三百六十个刻度，且相邻的两个所述刻度间隔1°。本技术可选的实施例中，所述摆锤的靠近所述第二端的一侧设置有尖刺部，所述尖刺部沿所述真空玻璃柱的轴线延伸。本技术可选的实施例中，所述摆锤为金属球，所述金属球的半径范围为15mm-25mm。本技术可选的实施例中，所述金属球的外层由钢质材料制成，所述金属球的内层由铅质材料制成，所述金属球的质量范围为350-450g。本技术可选的实施例中，所述摆线由钢丝制成。本技术可选的实施例中，所述摆线的长度范围为1-2m。本技术可选的实施例中，所述真空玻璃柱的高为1.2-2.4m，所述真空玻璃柱的半径为0.2-0.4m。本技术可选的实施例中，所述证明地球自转的演示装置还包括：圆盘，所述圆盘设置于所述真空玻璃柱的第二端的内端面且与所述第二端相适配，所述第二刻度线设置于所述圆盘上。本技术实施例的有益效果是：该演示装置的结构简单、合理，通过使用真空玻璃柱，克服了空气阻力的影响，且该演示装置无需任何动力不错，可实现长时间百度，实现了傅科摆小型化、易于操作、能够满足于各种演示或教学需要，利于推广和普及。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术实施例提供的证明地球自转的演示装置的结构示意图；图2为本技术实施例提供的证明地球自转的演示装置中的真空玻璃柱的结构示意图；图3为图2的另一种视角的结构示意图。图标：100-真空玻璃柱；101-第一端；102-第二端；110-万向滚珠；120-摆线；130-摆锤；131-尖刺部；141-第一刻度线；142-第二刻度线；150-磁铁。具体实施方式专利技术人在研究中发现，傅科摆最大的阻力来自空气，空气在摆锤中运动，摆锤的动能和势能往复转换，用于空气的阻力作用，摆锤的能量逐渐消耗，很快停止摆动，而本实施例中，通过使用真空玻璃柱，克服了影响摆动时间的最大因素。为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。参阅图1-图3，本技术实施例提供一种证明地球自转的演示装置，该证明地球自转的演示装置包括真空玻璃柱100、万向滚珠110、摆线120、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种证明地球自转的演示装置，其特征在于，包括：真空玻璃柱，所述真空玻璃柱为中空柱状结构，所述真空玻璃柱包括第一端和第二端，所述第二端的内周面设置有第一刻度线，所述第二端的内端面设置有第二刻度线；万向滚珠，所述万向滚珠设置于所述真空玻璃柱的所述第一端的内端面；摆线，所述摆线位于所述真空玻璃柱内，所述摆线的一端与所述万向滚珠连接；摆锤，所述摆锤连接于所述摆线的另一端且靠近于所述真空玻璃柱的第二端；以及磁铁，所述磁铁设在所述真空玻璃柱外，且所述磁铁用于吸引所述摆锤。

【技术特征摘要】
1.一种证明地球自转的演示装置，其特征在于，包括：真空玻璃柱，所述真空玻璃柱为中空柱状结构，所述真空玻璃柱包括第一端和第二端，所述第二端的内周面设置有第一刻度线，所述第二端的内端面设置有第二刻度线；万向滚珠，所述万向滚珠设置于所述真空玻璃柱的所述第一端的内端面；摆线，所述摆线位于所述真空玻璃柱内，所述摆线的一端与所述万向滚珠连接；摆锤，所述摆锤连接于所述摆线的另一端且靠近于所述真空玻璃柱的第二端；以及磁铁，所述磁铁设在所述真空玻璃柱外，且所述磁铁用于吸引所述摆锤。2.根据权利要求1所述的证明地球自转的演示装置，其特征在于，所述真空玻璃柱为圆柱状结构，所述第一刻度线呈圆形分布于所述第二端的内周面，所述第二刻度线呈圆形分布于所述第二端的内端面。3.根据权利要求2所述的证明地球自转的演示装置，其特征在于，所述第一刻度线和所述第二刻度线均包括三百六十个刻度，且相邻的两个所述刻度间隔1°。4.根据权利要求2所述的证明地球自转的演示装置，其特征在于，所述摆锤的靠...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丙开，于立志，赵晓云，王春晓，吴奇，王丽萍，
申请(专利权)人：阜阳师范学院，
类型：新型
国别省市：安徽,34