一种物理惯性实验演示装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种物理惯性实验演示装置，属于教学装置领域。该装置包括：底座；实验装置，其包括驱动齿轮、用于驱动驱动齿轮转动的驱动装置、第一联动齿轮、第二联动齿轮、第一抽拉板、第二抽拉板和收纳筒，第二联动齿轮的齿数大于第一联动齿轮的齿数；第一抽拉板固定连接至第一联动齿轮、第二抽拉板固定连接至第二联动齿轮；第一球体；第二球体，其直径与第一球体相同，质量大于第一球体；第三球体，其直径与第一球体相同，质量大于第二球体；第一轨道，位于驱动齿轮的一侧；第二轨道，位于驱动齿轮的另一侧。本发明专利技术可以演示惯性与物体的质量有关这一知识点，同时便于讲解惯性与速度无关，而与质量有关这一知识点。

【技术实现步骤摘要】
一种物理惯性实验演示装置
本专利技术涉及教学装置领域，特别涉及一种物理惯性实验演示装置。
技术介绍
在物理实验装置中，尤其是演示惯性定律所用的实验装置中，经常要演示惯性定律也就是牛顿第一运动定律。我们都知道，牛顿第一运动定律，简称牛顿第一定律。又称惯性定律、惰性定律。常见的完整表述：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。鲁教版高中物理教材中的表述是：牛顿第一定律表明，当合外力为零时，原来静止的物体将继续保持静止状态，原来运动的物体则将继续以原来的速度做匀速直线运动。合外力为零包括两种情况：一种是物体受到的所有外力相互抵消，合外力为零；另一种是物体不受外力的作用。有的专家学者认为这种表述方式并不严谨，所以通常采用原始表述。伽利略对光滑斜面的推论认为，现实中，当一个球沿斜面向下滚时，它的速度增大，而向上滚时，它的速度减小。由此伽利略推论，当球沿水平面滚动时，它的速度应不增不减。实际上他发现，球愈来愈慢，最后停下来。伽利略认为，这并非是它的“自然本性”，而是由于摩擦阻力的缘故，因为他同样还观察到，表面愈光滑，球便会滚得愈远。于是他推论，若没有摩擦阻力，球将永远滚下去。伽利略的理想斜面实验，是让小球沿一个光滑斜面从静止状态开始下滚，小球将滚上另一个斜面，达到与原来差不多的高度然后再下滚。他推论，只是因为摩擦力，球才没能达到原来的高度。然后，他减小后一斜面的倾角，小球在这个斜面上仍达到同一高度，但这时它要滚得远些。继续减小第二个斜面的倾角，球达到同一高度就会滚得更远。于是他对斜面平放时的情况进行研究，结论显然是球将永远滚下去。这就是说，力不是维持物体的运动即维持物体的速度的原因，而恰恰是改变物体运动状态即改变物体速度的原因。因此，一旦物体具有某一速度，如果它不受力，就将以这一速度匀速直线地运动下去。1687年，牛顿在笛卡尔、伽利略等人工作的基础上，撰写《自然哲学的数学原理》，摆脱旧观念的束缚，把惯性定律作为第一原理正式提了出来：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的外力迫使它改变这种状态为止。他提出了保持匀速直线运动状态和静止状态是物体的固有属性的观点，以及从中得出的惯性参照系的概念。现有的关于惯性的演示教具，多是通过单一的结构来实现演示。一般多采用小球放置在纸张上，通过对纸张快速抽取，小球掉落而非随着纸张一起移动的原理来设计演示教具。这种演示方式能够演示物体本来处于静止状态时，其也会具有保持原来的静止状态的特性。但是由于其结构单一，因此只能演示单一的状态。而对于惯性，其是物体的一种固有属性，和物体的运动速度无关，和质量有关。质量越大，惯性越大。对于这一知识点的讲解时，由于缺乏有效的教具，学生往往难以理解。另外上述演示方式也无法演示运动的物体在没有受到外力情况下，具有保持原来的运动状态的属性。
技术实现思路
本专利技术提供一种物理惯性实验演示装置，可以解决现有技术中的惯性实验演示装置演示效果单一、对于惯性属性的演示效果较差的问题。一种物理惯性实验演示装置，包括：底座；实验装置，其包括驱动齿轮、用于驱动所述驱动齿轮转动的驱动装置、第一联动齿轮、第二联动齿轮、第一抽拉板、第二抽拉板和收纳筒，所述第一联动齿轮和所述第二联动齿轮位于所述驱动齿轮的两侧，所述第二联动齿轮的齿数大于所述第一联动齿轮的齿数，所述驱动齿轮转动时，带动所述第一联动齿轮和所述第二联动齿轮转动；所述第一抽拉板固定连接至所述第一联动齿轮、所述第二抽拉板固定连接至所述第二联动齿轮，所述收纳筒位于所述第一抽拉板和所述第二抽拉板的下方；第一球体；第二球体，其直径与第一球体相同，质量大于第一球体；第三球体，其直径与第一球体相同，质量大于第二球体；所述第一球体、所述第二球体和所述第三球体距离所述驱动齿轮由远及近布置且位于同一条驱动齿轮的半径的延伸线上；第一轨道，位于所述驱动齿轮的一侧，所述第一抽拉板转动时，与所述第一轨道相对接；第二轨道，位于所述驱动齿轮的另一侧，所述第二抽拉板转动时，与所述第二轨道相对接。更优地，还包括挡块，所述驱动装置包括设置在所述底座上的支座、第一锥齿轮、第二锥齿轮、摇杆和扭簧，所述第一锥齿轮同轴设置在所述驱动齿轮上，所述第二锥齿轮可转动地设置在所述支座上，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮相啮合，所述摇杆固定设置在所述第二锥齿轮上，用于带动所述第二锥齿轮转动，所述第二锥齿轮与所述支座之间设置有扭簧；所述挡块位于所述底座上，用于限制所述摇杆的位置。更优地，所述驱动齿轮的下方同轴设置有驱动轴，所述第一锥齿轮同轴设置在所述驱动轴上，所述第二锥齿轮上同轴设置有联动轴，所述联动轴可转动地设置在所述支座上。更优地，所述第二锥齿轮为部分锥齿轮。更优地，所述第一抽拉板、所述第二抽拉板、所述第一轨道和所述第二轨道的表面均涂覆有聚四氟乙烯涂层。本专利技术提供一种物理惯性实验演示装置，通过第一联动齿轮和第二联动齿轮的设置，可以实现对第一抽拉板和第二抽拉板同时以不同的速度来实现转动，第二联动齿轮齿数较多，因此其转动速度较慢，而第一联动齿轮齿数较少，转动速度较快，实现了对比参照实验，由于第一球体、第二球体和第三球体的质量不同，因此第一抽拉板在第一联动齿轮的带动下实现抽拉时，由于第一球体、第二球体和第三球体的惯性不同，通过设置不同的转速即可实现演示质量较大的球由于惯性较大而掉落，而质量较小的球由于惯性较小而带动，从而演示惯性与物体的质量有关这一知识点，而第二抽拉板转动速度较慢，第二抽拉板上的三个球体均以相同的速度移动，当移动至与第二轨道对接时，第二抽拉板停止，三个球体会沿第二轨道移动且速度相同，由于质量大的移动距离远，从而利于讲解惯性与速度无关，而与质量有关这一知识点。附图说明图1为本专利技术提供的一种物理惯性实验演示装置的结构示意图；图2为图1中A处局部放大图；图3为本专利技术提供的一种物理惯性实验演示装置的工作状态示意图；图4为图1中驱动装置的结构示意图。附图标记说明：10、驱动齿轮，101、驱动轴，11、第一联动齿轮，12、第二联动齿轮，13、第一抽拉板，14、第二抽拉板，15、收纳筒，16、第一球体，17、第二球体，18、第三球体，19、第一轨道，191、第二轨道，20、支座，21、摇杆，22、挡块，23、第一锥齿轮，24、第二锥齿轮。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。如图1至图4所示，本专利技术实施例提供的一种物理惯性实验演示装置，包括：底座；实验装置，其包括驱动齿轮10、用于驱动所述驱动齿轮10转动的驱动装置、第一联动齿轮11、第二联动齿轮12、第一抽拉板13、第二抽拉板14和收纳筒15，所述第一联动齿轮11和所述第二联动齿轮12位于所述驱动齿轮10的两侧，关于驱动齿轮10对称设置，所述第二联动齿轮12的齿数大于所述第一联动齿轮11的齿数，所述驱动齿轮10转动时，带动所述第一联动齿轮11和所述第二联动齿轮12转动，驱动齿轮10、第一联动齿轮11和第二联动齿轮12均通过转轴可转动地设置在底座上；如图1所示，所述第一抽拉板13固定连接至所述第一联动齿轮11、所述第二抽拉板14固定连接至所述第二联动齿轮12，第一抽拉板13通过第一连接板连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物理惯性实验演示装置，其特征在于，包括：底座；实验装置，其包括驱动齿轮、用于驱动所述驱动齿轮转动的驱动装置、第一联动齿轮、第二联动齿轮、第一抽拉板、第二抽拉板和收纳筒，所述第一联动齿轮和所述第二联动齿轮位于所述驱动齿轮的两侧，所述第二联动齿轮的齿数大于所述第一联动齿轮的齿数，所述驱动齿轮转动时，带动所述第一联动齿轮和所述第二联动齿轮转动；所述第一抽拉板固定连接至所述第一联动齿轮、所述第二抽拉板固定连接至所述第二联动齿轮，所述收纳筒位于所述第一抽拉板和所述第二抽拉板的下方；第一球体；第二球体，其直径与第一球体相同，质量大于第一球体；第三球体，其直径与第一球体相同，质量大于第二球体；所述第一球体、所述第二球体和所述第三球体距离所述驱动齿轮由远及近布置且位于同一条驱动齿轮的半径的延伸线上；第一轨道，位于所述驱动齿轮的一侧，所述第一抽拉板转动时，与所述第一轨道相对接；第二轨道，位于所述驱动齿轮的另一侧，所述第二抽拉板转动时，与所述第二轨道相对接。

【技术特征摘要】
1.一种物理惯性实验演示装置，其特征在于，包括：底座；实验装置，其包括驱动齿轮、用于驱动所述驱动齿轮转动的驱动装置、第一联动齿轮、第二联动齿轮、第一抽拉板、第二抽拉板和收纳筒，所述第一联动齿轮和所述第二联动齿轮位于所述驱动齿轮的两侧，所述第二联动齿轮的齿数大于所述第一联动齿轮的齿数，所述驱动齿轮转动时，带动所述第一联动齿轮和所述第二联动齿轮转动；所述第一抽拉板固定连接至所述第一联动齿轮、所述第二抽拉板固定连接至所述第二联动齿轮，所述收纳筒位于所述第一抽拉板和所述第二抽拉板的下方；第一球体；第二球体，其直径与第一球体相同，质量大于第一球体；第三球体，其直径与第一球体相同，质量大于第二球体；所述第一球体、所述第二球体和所述第三球体距离所述驱动齿轮由远及近布置且位于同一条驱动齿轮的半径的延伸线上；第一轨道，位于所述驱动齿轮的一侧，所述第一抽拉板转动时，与所述第一轨道相对接；第二轨道，位于所述驱动齿轮的另一侧，所述第二抽拉板转动时，与所述第二轨道相对接。...

【专利技术属性】
技术研发人员：田曼舞，韩政德，孙艺宁，
申请(专利权)人：田曼舞，
类型：发明
国别省市：辽宁,21