单摆的运动规律实验器制造技术

本实用新型专利技术是一种单摆的运动规律实验器，包括立柱，固定于立柱顶端的单摆支架、立于单摆支架下方的光电门和通过摆绳悬挂在单摆支架上的摆锤，光电门的检测光路与摆锤的摆动轨迹相交，还包括用于显示摆锤摇摆幅度的刻度盘，刻度盘通过升降支架固定在单摆支架下方的立柱上，在刻度盘的0°刻度线的中心点设有一个可将摆绳固定其中的摆绳固定孔。该设备实验参数调节非常便捷、试验结果测量精确，非常适合教学使用和市场推广。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种实验设备，具体来讲是一种用于演示单摆运动的，属于领域。
技术介绍
单摆是小学，初中教学的常用常备实验器材；主要由摆锤、线（摆长）、固定线的装置组成；实验时先要用皮尺测量摆长，然后用秒表计时和人工数摆动次数来获得计算数据，通过这些数据来研究摆长、摆重和摆角对摆的次数的影响。现有产品存在的缺陷为：调节摆长不方便，且每次摆长调节后均要用尺重新测量摆长，很是麻烦。摆球一般都是一个圆球，重量不能改变。由于是人工掐秒表计时，所以很可能存在人员操作问题，实验结果误差较大。
技术实现思路
本技术所解决的技术问题在于提供一种参数测量准确、实验参数调节方便的单摆运动规律实验器。本技术专利是通过以下技术方案实现的：一种单摆的运动规律实验器，包括立柱，固定于立柱顶端的单摆支架、立于单摆支架下方的光电门和通过摆绳悬挂在单摆支架上的摆锤，光电门的检测光路与摆锤的摆动轨迹相交，还包括用于显示摆锤摇摆幅度的刻度盘，刻度盘通过升降支架固定在单摆支架下方的立柱上，在刻度盘的0°刻度线的中心点设有一个可将摆绳固定其中的摆绳固定孔。将摆线的悬点固定在刻度盘的0°刻度线的中心点，这样无论伸长还是收缩摆线，只要上下调整升降支架即可完成，而且在整个调节过程中，摆锤运动轨迹的最低点位置始终一致不变，这一巧妙的设计还可以保证只要光电门与摆锤的位置第一次矫正准确了，后续无论怎么实验都不需要在进行二次矫正。进一步的，升降固定支架设有与立柱卡接固定的立柱卡接口、与单摆支架的摆绳摆放端同侧的后摆绳固定孔和固定摆锤端摆绳的前摆绳固定孔，这是为了保证摆线调整的准确性，摆锤摆动轨迹的最低点与光电门的检测光路相交，其实也就是摆锤静止不动时其所处的位置与光电门的光路相交，与光电门测量区对齐。进一步的，在后摆绳固定孔和前摆绳固定孔之间的摆绳上套接有一截导向软管，这是为了保证调节摆长时的顺滑。进一步的，导向软管贯穿后摆绳固定孔和前摆绳固定孔。进一步的，摆锤包括一个基础锤体和可依次套接在所述基础锤体上的增重锤体。进一步的，述基础锤体和增重锤体锤身上分别设有一圈凹槽，所述凹槽的位置高度与基础锤体、增重锤体的各自重心高度保持一致，单摆的长度为摆的原点到摆锤上凹槽的直线距离。本技术的有益效果为：与现有技术相比具有的优点：1.摆长调节方便：通过调节刻度盘组高度来改变摆长，只需要一步就可以完成，并且摆锤高度保持不变。2.摆锤重量可调：基础锤体和增重锤体质量一样，增重锤体可以套在基础锤体上使用，质量增加一倍，质点位置不变。3.刻度盘可以校零刻度线。4.传感器测量准确率更高，使用方便。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为摆锤的结构示意图；图中：铁架台立柱1，光电门支架2，光电门3，摆锤4，刻度盘5，摆绳与铁架台固定端6，四氟软管7，基础锤体4.1，增重锤体4.2。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于了解，现结合附图进一步阐述本技术专利是如何实施的：一种单摆的运动规律实验器，如图1所示，摆绳与铁架台固定端6固定在铁架台立柱1的顶部，光电门3通过光电门支架2固定在铁架台底部，升降固定支架中间与铁架台立柱1固定，升降固定支架的后摆绳固定孔与摆绳与铁架台固定端6同侧，前摆绳固定孔穿过刻度盘的0°刻度线的中心点，四氟软管7贯穿后摆绳固定孔和前摆绳固定孔，摆绳穿过四氟软管7后下垂至铁架台上的光电门。锤体4的结构，如图2所示，基础锤体4.1和增重锤体4.2锤身上分别设有一圈凹槽，基础锤体4.1和增重锤体4.2的重心是经过精心设计的，凹槽的位置高度即为基础锤体4.1、增重锤体4.2的各自重心高度，并且从图2中不难看出，基础锤体4.1和增重锤体4.2的凹槽高度相同，单摆的长度为摆的原点到摆锤4上凹槽的直线距离。使用过程如下：1.光电门和光电门支架连接，并放在铁架台底座上。2.刻度盘组安装在铁架台杆上。3.摆锤组件通过刻度盘组安装在铁架台杆上，并上下调节高度，使摆锤与光电门高度对齐，通过读取立柱上距离刻度来获得摆长数值。4.建立光电门与计算机的连接，进入实验阶段。与现有技术相比具有的优点：1.摆长调节方便：通过调节刻度盘组高度来改变摆长，只需要一步就可以完成，并且摆锤高度保持不变。2.摆锤重量可调：基础锤体4.1和增重锤体4.2质量一样，增重锤体可以套在基础锤体上使用，质量增加一倍，质点位置不变。3.刻度盘可以校零刻度线。4.传感器测量准确率更高，使用方便。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单摆的运动规律实验器，包括立柱，固定于立柱顶端的单摆支架、立于单摆支架下方的光电门和通过摆绳悬挂在单摆支架上的摆锤，所述光电门的检测光路与摆锤的摆动轨迹相交，其特征在于：还包括用于显示摆锤摇摆幅度的刻度盘，所述刻度盘通过升降支架固定在单摆支架下方的立柱上，在所述刻度盘的0°刻度线的中心点设有一个可将摆绳固定其中的摆绳固定孔。

【技术特征摘要】
1.一种单摆的运动规律实验器，包括立柱，固定于立柱顶端的单摆支架、立于单摆支架下方的光电门和通过摆绳悬挂在单摆支架上的摆锤，所述光电门的检测光路与摆锤的摆动轨迹相交，其特征在于：还包括用于显示摆锤摇摆幅度的刻度盘，所述刻度盘通过升降支架固定在单摆支架下方的立柱上，在所述刻度盘的0°刻度线的中心点设有一个可将摆绳固定其中的摆绳固定孔。2.根据权利要求1所述的单摆的运动规律实验器，其特征在于：升降固定支架设有与立柱卡接固定的立柱卡接口、与单摆支架的摆绳摆放端同侧的后摆绳固定孔和固定摆锤端摆绳的前摆绳固定孔，所述摆锤摆动轨迹的最低点与光电门的检测光路相交...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兆兵，王知非，
申请(专利权)人：江苏苏威尔科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32