本发明专利技术涉及一种滑槽式三维调节定量验证锥体上滚条件实验仪，包括：支撑腿、底座、调平水平泡、底座中心线刻度尺、轨道终端支撑腿脚滑槽、左支撑腿脚、右支撑腿脚、左轨道、右轨道、左右轨道始端转动轮滑槽、滑槽后支架和滑槽中支架。本发明专利技术的有益效果是：在左右轨道始端采用了水平转动轴和末端采用移动转动轴滑道，使之左右轨道末端支撑腿脚对称张开过程，左右轨道分别围绕水平转动轴转动，同时轨道末端移动转动轴沿着移动转动轴滑道滑动来改变，以改变轨道末端移动转动轴的转动位置，实现左右轨道夹角的改变；左右轨道平面相对于水平面倾角的改变，是通过轨道始端滑槽转动轮在滑槽中围绕左右轨道末端移动转动轴转动来实现。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术专利涉及实验仪，尤其涉及一种滑槽式三维调节定量验证锥体上滚条件实验仪。
技术介绍
锥体上滚实验仪是大、中学校用来验证机械能守恒定律的一种演示性实验仪器。目前资料显示，全国大、中学校物理实验室的锥体上轨实验仪普遍采用的是底座上固定两个关于中心线为对称的固定轨道，采用一个固定尺寸的双圆锥体来做演示性实验。这种演示性实验仅仅满足锥体上滚条件无数种状态的某一种状态。这种装置只能通过演示双圆锥上滚过程给学生观看，虽然也是通过双圆锥体重心由高到低变化来演示锥体上轨所产生的视角效果，通过重力做功使之重力势能转化为动能，来验证机械能守恒定律，但就培养学生能力方面来讲还远远无法达到预期目标，很难从实验原理和双锥体上轨运动机理角度，从更高、更深层次上理解锥体上滚的本质和内涵。传统的演示实验仪，无法克服让学生通过动手设计来完成该实验。申请人在2012年1月18日申请到专利号为ZL201120221352.1的“三维可调式锥体上滚设计性实验仪”技术专利，以及于2013年3月20日申请到专利号为ZL201220433596.0的“模块化全方位可调式定量验证锥体上滚条件实验仪”技术专利，在双轨道对称转动一定角度，使之两轨道平面倾角改变，前者采用的是球体机械转动形式，但是这种结构制造工艺相对麻烦，造价也相对较高，以及没有弧形主微尺等，后者采用了模块化，两轨道分别采用对称轴旋转法，终端采用支撑杆在圆弧周上移动来改变两轨道张角，两者均是采用转动降低轨道始端支撑柱来改变轨道平面与水平面的角度，轨道始端支撑柱下移的准确位置不好测量。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种结构合理，方便操作，精度高的滑槽式三维调节定量验证锥体上滚条件实验仪。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：这种滑槽式三维调节定量验证锥体上滚条件实验仪，包括：支撑腿、底座、调平水平泡、底座中心线刻度尺、轨道终端支撑腿脚滑槽、左支撑腿脚、右支撑腿脚、左轨道、右轨道、左右轨道始端转动轮滑槽、滑槽后支架和滑槽中支架；底座2下设置有三个可调节支撑腿，底座上设置有调平水平泡，底座左端设置有左右轨道始端转动轮滑槽，左右轨道始端转动轮滑槽螺固于滑槽后支撑腿和滑槽中支撑腿上，左右轨道始端转动轮滑槽末端直接固定于底座上，左右轨道始端转动轮滑槽外圈左侧面设置有主尺，左右轨道始端转动轮滑槽内圈设置有滑槽转动轮轴承滑道，在滑槽转动轮轴承滑道与主尺间设置有游标尺移动空间；左轨道移动转动轴可在左轨道移动转动轴滑道上移动来改变左轨道移动转动轴位置，左轨道移动转动轴设置在左方位旋转支撑柱上端，左方位旋转支撑柱套接在左空心活动支撑杆上端，可通过左方位旋转支撑柱固定螺丝固定，左空心活动支撑杆下部与左支撑杆上下调节螺旋连接，左支撑杆上下调节螺旋下部与左支撑腿螺接，左支撑杆上下调节螺旋可上下调节左空心活动支撑杆高度，左支撑腿脚可在左支撑腿脚滑槽中滑动，当位置确定后可通过左支撑腿脚锁紧螺丝固定；右轨道移动转动轴可在右轨道移动转动轴滑道上移动来改变右轨道移动转动轴位置，右轨道移动转动轴设置在右方位旋转支撑柱上端，右方位旋转支撑柱套接在右空心活动支撑杆上端，可通过右方位旋转支撑柱固定螺丝固定，右空心活动支撑杆下部与右支撑杆上下调节螺旋连接，右支撑杆上下调节螺旋下部与右支撑腿螺接，右支撑杆上下调节螺旋可上下调节右空心活动支撑杆高度，右支撑腿脚可在右支撑腿脚滑槽中滑动，当位置确定后可通过右支撑腿脚锁紧螺丝固定。作为优选：所述游标尺固定在滑槽转动轮左支撑架侧面，滑槽转动轮安装在左支架与右支架间。作为优选：所述左轨道的左转动轴与右轨道的右转动轴设置在相对滑槽转动轮为对称的滑槽转动轮支架上。本专利技术的有益效果是：1、在左右轨道始端采用了水平转动轴和末端采用移动转动轴滑道，使之左右轨道末端支撑腿脚对称张开过程，左右轨道分别围绕水平转动轴转动，同时轨道末端移动转动轴沿着移动转动轴滑道滑动来改变，以改变轨道末端移动转动轴的转动位置，实现左右轨道夹角的改变；2、左右轨道平面相对于水平面倾角的改变，是通过轨道始端滑槽转动轮在滑槽中围绕左右轨道末端移动转动轴转动来实现；3、左右轨道平面倾角的改变，采用了主尺与游标尺配合来度量，主尺固定在滑槽侧面，游标尺固定在转动轮支架侧面，而且二者相互吻合，度量精度达到了1′；4、这种锥体上滚实验装置的特殊结构，既能改变左右轨道夹角，同时滑槽转动轮在滑槽中转动来改变左右轨道倾角，而左右轨道又能通过轨道末端移动转动轴在移动转动轴滑道中移动转动，实现了精确改变轨道间的夹角与左右轨道平面倾角的目标。附图说明图1锥体上滚实验仪底座；图2滑槽式锥体上滚实验仪左侧正视图；图3滑槽式锥体上滚实验仪右侧正视图；图4滑槽式锥体上滚实验仪两腿张开俯视图；图5滑槽式锥体上滚实验仪左右轨道滑至某一角度正视图；图6滑槽式锥体上滚实验仪游标尺、转轮与轨道固定件；图7左右轨道、转动轮、游标尺与支架连接结构沿轨道方向正视图；图8左右轨道平行调节水平、滑动转动轮与支架连接结构俯视图；图9和图10为实验原理图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以对本专利技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本专利技术权利要求的保护范围内。如图1所示，为锥体上滚实验仪底座。2、底座，3、水平泡，4、轨道始端滑槽转动轮中心起始投影位置，5、底座中心线刻度尺，6、两轨道平行投影线，7、轨道终端支撑腿脚滑槽，7-0、中心线，7-1、轨道终端滑槽方向刻度尺，8、左支撑腿脚，8-0、左支撑腿脚微尺，9、右支撑腿脚，9-0、右支撑腿脚微尺；如图2所示，滑槽式锥体上滚实验仪左侧正视图。1、支撑腿，2、底座，8、左支撑腿脚，8-1、左支撑腿脚锁紧螺丝，8-2、左支撑腿，8-3、左支撑腿上下调节螺旋，8-4、左空心活动支撑杆，8-5、左方位旋转支撑柱8-6、左方位旋转支撑柱锁紧螺丝，10、左轨道，10-0、左轨道移动转动轴，10-8、左轨道移动转动轴滑道，10-1、转动轮左支撑架，10-2、滑槽转动轮，10-3、游标尺(副尺)，10-20、转动轮左转动轴，12、左右轨道始端转动轮滑槽，12-1、主尺，11-2、轴承滑道，13、滑槽后支架，14、滑槽中支架；如图3所示，滑槽式锥体上滚实验仪右侧正视图。1、支撑腿，2、底座，9、右支撑腿脚，9-1、右支撑腿脚锁紧螺丝，9-2、右支撑腿，9-3、右支撑腿上下调节螺旋，9-4、右空心活动支撑杆，9-5、右方位旋转支撑柱9-6、右方位旋转支撑柱锁紧螺丝，11、左轨道，11-0、左轨道移动转动轴，11-8、左轨道移动转动轴滑道，11-1、转动轮右支撑架，10-2、滑槽转动轮，11-20、转动轮右转动轴，12、左右轨道始端转动轮滑槽，12-3、右转动轮轴承滑道，13、滑槽后支架，14、滑槽中支架；如图4所示，滑槽式锥体上滚实验仪两腿张开俯视图。2、底座，3、水平泡，5、底座中心线刻度尺，6、左右轨道平行投影线，8、左轨道支撑腿脚，8-9、右滑道，9、右轨道支撑腿脚，9-8、左滑道，10、左轨道，11、右轨道，12、左右轨道始端转动轮滑槽，10-00、左轨道水平转动轴，10-2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种滑槽式三维调节定量验证锥体上滚条件实验仪，其特征在于，包括：支撑腿(1)、底座(2)、调平水平泡(3)、底座中心线刻度尺(5)、轨道终端支撑腿脚滑槽(7)、左支撑腿脚(8)、右支撑腿脚(9)、左轨道(10)、右轨道(11)、左右轨道始端转动轮滑槽(12)、滑槽后支架(13)和滑槽中支架(14)；底座(2)下设置有三个可调节支撑腿(1)，底座(2)上设置有调平水平泡(3)，底座(2)左端设置有左右轨道始端转动轮滑槽(12)，左右轨道始端转动轮滑槽(12)螺固于滑槽后支撑腿(13)和滑槽中支撑腿(14)上，左右轨道始端转动轮滑槽(12)末端直接固定于底座上，左右轨道始端转动轮滑槽(12)外圈左侧面设置有主尺(12‑1)，左右轨道始端转动轮滑槽(12)内圈设置有滑槽转动轮(10‑2)轴承滑道(11‑2)，在滑槽转动轮(10‑2)轴承滑道(11‑2)与主尺(12‑1)间设置有游标尺(10‑3)移动空间；左轨道移动转动轴(10‑0)可在左轨道移动转动轴滑道(10‑8)上移动来改变左轨道移动转动轴(10‑0)位置，左轨道移动转动轴(10‑0)设置在左方位旋转支撑柱(8‑5)上端，左方位旋转支撑柱(8‑5)套接在左空心活动支撑杆(8‑4)上端，可通过左方位旋转支撑柱(8‑5)固定螺丝(8‑6)固定，左空心活动支撑杆(8‑4)下部与左支撑杆上下调节螺旋(8‑3)连接，左支撑杆上下调节螺旋(8‑3)下部与左支撑腿(8‑2)螺接，左支撑杆上下调节螺旋(8‑3)可上下调节左空心活动支撑杆(8‑4)高度，左支撑腿脚(8‑0)可在左支撑腿脚滑槽(8‑9)中滑动，当位置确定后可通过左支撑腿脚(8‑0)锁紧螺丝(8‑1)固定；右轨道移动转动轴(11‑0)可在右轨道移动转动轴滑道(11‑8)上移动来改变右轨道移动转动轴(11‑0)位置，右轨道移动转动轴(11‑0)设置在右方位旋转支撑柱(9‑5)上端，右方位旋转支撑柱(9‑5)套接在右空心活动支撑杆(9‑4)上端，可通过右方位旋转支撑柱(9‑5)固定螺丝(9‑6)固定，右空心活动支撑杆(9‑4)下部与右支撑杆上下调节螺旋(9‑3)连接，右支撑杆上下调节螺旋(9‑3)下部与右支撑腿(9‑2)螺接，右支撑杆上下调节螺旋(9‑3)可上下调节右空心活动支撑杆(9‑4)高度，右支撑腿脚(9‑0)可在右支撑腿脚滑槽(9‑8)中滑动，当位置确定后可通过右支撑腿脚锁紧螺丝(9‑1)固定。...
【技术特征摘要】
1.一种滑槽式三维调节定量验证锥体上滚条件实验仪，其特征在于，包括：支撑腿(1)、底座(2)、调平水平泡(3)、底座中心线刻度尺(5)、轨道终端支撑腿脚滑槽(7)、左支撑腿脚(8)、右支撑腿脚(9)、左轨道(10)、右轨道(11)、左右轨道始端转动轮滑槽(12)、滑槽后支架(13)和滑槽中支架(14)；底座(2)下设置有三个可调节支撑腿(1)，底座(2)上设置有调平水平泡(3)，底座(2)左端设置有左右轨道始端转动轮滑槽(12)，左右轨道始端转动轮滑槽(12)螺固于滑槽后支撑腿(13)和滑槽中支撑腿(14)上，左右轨道始端转动轮滑槽(12)末端直接固定于底座上，左右轨道始端转动轮滑槽(12)外圈左侧面设置有主尺(12-1)，左右轨道始端转动轮滑槽(12)内圈设置有滑槽转动轮(10-2)轴承滑道(11-2)，在滑槽转动轮(10-2)轴承滑道(11-2)与主尺(12-1)间设置有游标尺(10-3)移动空间；左轨道移动转动轴(10-0)可在左轨道移动转动轴滑道(10-8)上移动来改变左轨道移动转动轴(10-0)位置，左轨道移动转动轴(10-0)设置在左方位旋转支撑柱(8-5)上端，左方位旋转支撑柱(8-5)套接在左空心活动支撑杆(8-4)上端，可通过左方位旋转支撑柱(8-5)固定螺丝(8-6)固定，左空心活动支撑杆(8-4)下部与左支撑杆上下调节螺旋(8-3)连接，左支撑杆上下调节螺旋(8-3)下部与左支撑腿(8-2)螺接，左支撑...
【专利技术属性】
技术研发人员：张锐波，
申请(专利权)人：浙江大学城市学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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