一种演示超重、失重现象的教具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种演示超重、失重现象的教具，包括载物组件及发声组件；所述的载物组件包括载物盒、两个定滑轮、活动螺母、手摇线轮、铁架台、挂杆及挂线；所述的发声组件包括称重传感器、称重装置、单片机和蜂鸣器及蓄电池；本实用新型专利技术将中学课程中超重、失重的物理现象通过声音表现，改良中学教育中常用的繁琐实验，更快地让学生熟悉运动学的知识，给学生的课堂带去乐趣，更加形象直观地展现了超重现象和失重现象，给学生带来了真实感。

A teaching aid for demonstrating overweight and weightlessness

The utility model discloses a demonstration of overweight and weightlessness of AIDS, including the carrier assembly and a sounding component; the carrier assembly comprises a carrying box, two fixed pulley, the movable nut, hand wheel, iron line, hanging rod and the hanging line; sound component comprises a weighing sensor, weighing device, MCU and buzzer and battery; the utility model has the advantages of high school curriculum will be overweight and weightlessness physical phenomena through sound, tedious experiment used improved middle school education, quickly familiarize students with the knowledge of kinematics, take pleasure to the students in the classroom, more intuitive to show the phenomenon of overweight and weightlessness. Bring a sense of reality to the students.

【技术实现步骤摘要】
一种演示超重、失重现象的教具
本技术涉及一种教学演示设备，尤其涉及一种演示超重、失重现象的教具。
技术介绍
在中学的教学中，超重、失重是相当重要的知识点。现有的教学方式大多以单一的视频展示，内容多为在一人站在电梯中的体重计上，根据常识可知，电梯上升经历加速向上，匀速向上，减速向上的过程。当电梯加速向上运动时，体重计示数大于人的体重，匀速向上运动时，示数与标准体重相等，减速向上运动时，示数低于体重。显然，这样的教学缺乏真实感和乐趣性，研究表明，动手实践有助于学生更好的掌握相应的知识。现有的实物教具对超重、失重的演示方法多局限于力的变化引起仪器读数的变化，而课堂往往由老师来完成教具的演示，这就造成了实验现象有观察的局限性，目前大部分教具的演示只能满足少部分离讲台较近的同学观察，或者需要老师拿着教具在教室中走一圈，而现实中，有些教具不便移动，因此为了实现“全员”参与课堂，使学生能够直观深刻地了解其中的内涵，能够更好地帮助学生学习超重、失重的知识，我们必需克服实验观察的局限性。对比视力观察的极限，声音的传播因为阻碍较少，而能被观察者广泛的接收，因而我们把超重、失重现象同声音结合起来。通过设计的装置，使得物体在超重状态下能让蜂鸣器的声音更响亮，物体处于失重状态，蜂鸣器的声音变弱。
技术实现思路
本技术的目的：提供一种演示超重、失重现象的教具，能够在上课前先将知识以生动的教具展示给学生，激发学生的兴趣，提高上课的质量。为了实现上述目的，本技术的技术方案是：一种演示超重、失重现象的教具，包括载物组件及发声组件；所述的载物组件包括载物盒、两个定滑轮、活动螺母、手摇线轮、铁架台、挂杆及挂线；所述的挂杆的一端通过所述的活动螺母连接在所述的铁架台上并上下移动，所述的手摇线轮设置在所述的铁架台上，位于所述的活动螺母的下方；其中一个所述的定滑轮设置在所述的手摇线轮上，另一个所述的定滑轮设置在所述的挂杆的另一端，所述的挂线的一端连接在所述的手摇线轮上的定滑轮上，所述的挂线的另一端经所述的挂杆上的定滑轮并与所述的载物盒连接，使所述的载物盒悬挂在所述的挂杆的下方；所述的发声组件设置在所述的载物盒内，所述的发声组件包括称重传感器、称重装置、单片机和蜂鸣器及蓄电池；所述的单片机和蜂鸣器分别与所述的称重装置及蓄电池连接，所述的称重传感器与所述的称重装置连接。上述的演示超重、失重现象的教具，其中，所述的载物盒内设有两片垫片，所述的称重传感器通过所述的两片垫片设置在所述的载物盒内。上述的演示超重、失重现象的教具，其中，所述的称重传感器为电阻时应变传感器，所述的电阻时应变传感器包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻及电源；所述的第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻首尾依次串接成全桥电路，所述的电源的正极与所述的第一电阻及第四电阻的连接端连接，所述的电源的负极与所述的第二电阻及第三电阻的连接端连接，所述的第一电阻与第二电阻的连接端及第三电阻与第四电阻的连接端为电压输出端。上述的演示超重、失重现象的教具，其中，所述的称重装置包括放大电路及模数转换电路，所述的称重传感器的输出端与所述的放大电路的输入端连接，所述的放大电路的输出端与所述的模数转换电路的输入端连接，所述的模数转换电路的输出端与所述的单片机和蜂鸣器连接。上述的演示超重、失重现象的教具，其中，所述的发声组件设置在外壳内，所述的外壳上设有提手控制装置。本技术将中学课程中超重、失重的物理现象通过声音表现，改良中学教育中常用的繁琐实验，更快地让学生熟悉运动学的知识，给学生的课堂带去乐趣，更加形象直观地展现了超重现象和失重现象，给学生带来了真实感。附图说明图1是本技术一种演示超重、失重现象的教具的载物组件的主视图。图2是本技术一种演示超重、失重现象的教具的发声组件的剖视图。图3是本技术一种演示超重、失重现象的教具的电阻时应变传感器的电路图。图4是本技术一种演示超重、失重现象的教具的电路原理图。具体实施方式以下结合附图进一步说明本技术的实施例。请参见附图1及附图2所示，一种演示超重、失重现象的教具，包括载物组件及发声组件；所述的载物组件包括载物盒1、两个定滑轮2、活动螺母3、手摇线轮4、铁架台5、挂杆6及挂线7；所述的挂杆6的一端通过所述的活动螺母3连接在所述的铁架台5上并上下移动，所述的手摇线轮4设置在所述的铁架台5上，位于所述的活动螺母3的下方；其中一个所述的定滑轮2设置在所述的手摇线轮4上，另一个所述的定滑轮2设置在所述的挂杆6的另一端，所述的挂线7的一端连接在所述的手摇线轮4上的定滑轮2上，所述的挂线7的另一端经所述的挂杆6上的定滑轮2并与所述的载物盒1连接，使所述的载物盒1悬挂在所述的挂杆6的下方；所述的发声组件设置在所述的载物盒1内，所述的发声组件包括称重传感器8、称重装置10、单片机和蜂鸣器11及蓄电池12；所述的单片机和蜂鸣器11分别与所述的称重装置10及蓄电池12连接，所述的称重传感器8与所述的称重装置10连接。所述的载物盒1内设有两片垫片9，所述的称重传感器8通过所述的两片垫片9设置在所述的载物盒1内，便于安装，也起到保护称重传感器8的作用。请参见附图3所示，所述的称重传感器8为电阻时应变传感器，所述的电阻时应变传感器包括第一电阻R1±△R1、第二电阻R2±△R2、第三电阻R3±△R3、第四电阻R4±△R4及电源U；所述的第一电阻R1±△R1、第二电阻R2±△R2、第三电阻R3±△R3、第四电阻R4±△R4首尾依次串接成全桥电路，所述的电源U的正极与所述的第一电阻R1±△R1及第四电阻R4±△R4的连接端连接，所述的电源U的负极与所述的第二电阻R2±△R2及第三电阻R3±△R3的连接端连接，所述的第一电阻R1±△R1与第二电阻R2±△R2的连接端及第三电阻R3±△R3与第四电阻R4±△R4的连接端为电压输出端。请参见附图4所示，所述的称重装置10包括放大电路13及模数转换电路14，所述的称重传感器8的输出端与所述的放大电路13的输入端连接，所述的放大电路13的输出端与所述的模数转换电路14的输入端连接，所述的模数转换电路14的输出端与所述的单片机和蜂鸣器11连接。所述的发声组件设置在外壳15内，所述的外壳15上设有提手控制装置，发声组件可单独使用，通过提手控制装置手动升降。发声组件既可与载物组件组合使用，也可以单独使用；手摇线轮4用于控制载物盒1的升降速度；单片机和蜂鸣器11的蜂鸣器的发声驱动依靠单片机控制；蓄电池12用于整个电路的供电。称重传感器8的型号为HX711，单片机的型号为stc89c52，蜂鸣器的型号为SFM-27，放大电路13的型号为TPA3110D2，模数转换电路14的型号为ADC0804LCN，蓄电池12可采用电池组、纽扣电池、锂电池等。本技术的工作原理：将一物体放置于发声组件上，并将发声组件放置于载物盒1中，快速转动手摇线轮4，这个装置做向上的加速运动，此时物体处于超重状态，对发声组件的压力增大，这一讯息被称重传感器8接收，电阻应变片将被测物体的重量的转换为模拟电压信号，电压信号的强弱随物重的大小而变化。模数转换电路14作为计量的转换器，将模拟电压信号转换成数字信号，输入给单片机，单片机根据信号控制输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种演示超重、失重现象的教具，其特征在于：包括载物组件及发声组件；所述的载物组件包括载物盒、两个定滑轮、活动螺母、手摇线轮、铁架台、挂杆及挂线；所述的挂杆的一端通过所述的活动螺母连接在所述的铁架台上并上下移动，所述的手摇线轮设置在所述的铁架台上，位于所述的活动螺母的下方；其中一个所述的定滑轮设置在所述的手摇线轮上，另一个所述的定滑轮设置在所述的挂杆的另一端，所述的挂线的一端连接在所述的手摇线轮上的定滑轮上，所述的挂线的另一端经所述的挂杆上的定滑轮并与所述的载物盒连接，使所述的载物盒悬挂在所述的挂杆的下方；所述的发声组件设置在所述的载物盒内，所述的发声组件包括称重传感器、称重装置、单片机和蜂鸣器及蓄电池；所述的单片机和蜂鸣器分别与所述的称重装置及蓄电池连接，所述的称重传感器与所述的称重装置连接。

【技术特征摘要】
1.一种演示超重、失重现象的教具，其特征在于：包括载物组件及发声组件；所述的载物组件包括载物盒、两个定滑轮、活动螺母、手摇线轮、铁架台、挂杆及挂线；所述的挂杆的一端通过所述的活动螺母连接在所述的铁架台上并上下移动，所述的手摇线轮设置在所述的铁架台上，位于所述的活动螺母的下方；其中一个所述的定滑轮设置在所述的手摇线轮上，另一个所述的定滑轮设置在所述的挂杆的另一端，所述的挂线的一端连接在所述的手摇线轮上的定滑轮上，所述的挂线的另一端经所述的挂杆上的定滑轮并与所述的载物盒连接，使所述的载物盒悬挂在所述的挂杆的下方；所述的发声组件设置在所述的载物盒内，所述的发声组件包括称重传感器、称重装置、单片机和蜂鸣器及蓄电池；所述的单片机和蜂鸣器分别与所述的称重装置及蓄电池连接，所述的称重传感器与所述的称重装置连接。2.根据权利要求1所述的演示超重、失重现象的教具，其特征在于：所述的载物盒内设有两片垫片，所述的称重传感器通过所述的两片垫片设...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋晓乐，
申请(专利权)人：蒋晓乐，
类型：新型
国别省市：浙江,33