功的演示器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种功的演示器，涉及教学用具技术领域。包括支撑架、设置在支撑架上的直流电机、可转动地设置在支撑架上的卷绕轴、第一端与卷绕轴固定连接的吊绳,直流电机的输出轴与卷绕轴传动连接，吊绳的第二端竖直垂下并可拆卸地设置有钩码，还包括两极分别与直流电机的两极电连接的电容、两极分别与电容的两极电连接的电量显示器和两极分别与电容两极电连接的直流电源，电容与直流电源之间电连接有用于控制二者通断的第一开关，电容与直流电机之间电连接有用于控制二者通断的第二开关。本实用新型专利技术可以使功与力和距离的关系得到直观地演示。

Demonstrator of work

【技术实现步骤摘要】
功的演示器
本技术涉及教学用具
，更具体地说，涉及一种功的演示器。
技术介绍
中学物理教学发展至今，越发注重学生自主经历实验探究得出实验结论，发现实验规律。但功这一部分的教学课堂中，一直存在着缺少演示教具和学生实验的局面，这一困境让教师的教学一直存在遗憾，也让学生对功的理解存在一定困惑。学生在学习力学时，容易接受和理解的物体情景是“物体做匀速直线运动”和“物体受恒力”。关于功的计算公式，W＝FS，传统教学的处理都是采用平铺直叙得出。教师在教学中无实验可做，无实验数据和科学探究支撑,学生很难理解为何W＝FS，易形成学生学习中的思维障碍功，使得教学中的难点无法突破。因此，如何制作出一种教学用具，使得学生通过实验的办法探究功与力和距离之间的关系，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本技术的目的在于提供一种功的演示器，其可以使功与力和距离的关系得到直观地演示。本技术是通过以下技术方案实现的：本技术提供了一种功的演示器，包括支撑架、设置在支撑架上的直流电机、可转动地设置在所述支撑架上的卷绕轴、第一端与所述卷绕轴固定连接的吊绳,所述直流电机的输出轴与所述卷绕轴传动连接，所述吊绳的第二端竖直垂下并可拆卸地设置有钩码，还包括两极分别与所述直流电机的两极相电连接的电容、两极分别与所述电容的两极电连接的电量显示器和两极分别与所述电容两极电连接的直流电源，所述电容与所述直流电源之间电连接有用于控制二者通断的第一开关，所述电容与所述直流电机之间电连接有用于控制二者通断的第二开关。可选地，其特征在于，还包括两极与所述电容的两极电连接、以用于消耗所述电容放出的电能的耗能件，所述电容和所述耗能件之间电连接有用于控制二者通断的第三开关。可选地，所述支撑架设置为演示柜，所述演示柜至少设置有两个空腔，所述空腔的前侧设置有开口，一个所述空腔上端设置有所述直流电机，并可转动地设置有所述卷绕轴，另一个所述空腔内设置有所述电容、所述直流电源、所述电量显示器、所述耗能件、所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关。可选地，所述直流电源设置为USB直流电源。可选地，所述耗能件设置为灯泡。可选地，所述耗能件设置为电阻。可选地，所述演示柜的前侧壁在竖直方向上设置用于显示高度的刻度。可选地，所述第二开关设置为双刀双掷开关，所述双刀双掷开关处于两个不同位置时，所述电容向所述直流电机输送电流的流向相反，所述直流电机的转向相反。可选地，所述演示柜的一个空腔上端还设置有沿水平方向设置的滑轨，所述滑轨上设置有可沿所述滑轨滑动的滑块，所述滑块上固定设置有所述电机，并可转动地设置有所述卷绕轴。可选地，所述滑块固定设置有沿所述卷绕轴轴向方向间隔设置的两块支撑板，每个所述支撑板均设置有轴承孔，所述卷绕轴通过轴承与所述轴承孔相配合。本技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：本功的演示器设置有直流电机，直流电机和卷绕轴传动连接，卷绕轴上设置有吊绳，吊绳上挂有钩码，直流电机和电容相连。还设置有为电容充电的直流电源。每次实验时教师可通过直流电源为电容充一定量的电量，电容带动直流电机转动，吊绳上悬挂有钩码，然后用直尺测量电容的电量耗尽时，钩码上升的距离，进行多次实验，每次实验时，电容电量相同，悬挂的钩码重量不同，并记录下相关数据。然后让同学们观察钩码重量和上升距离的关系。因为电容的电量是相同的，电量耗尽时对不同重量的钩码做的功是一样的。学生通过对数据的分析可以知道钩码重量和上升的距离成反比，其乘积为定值。进而引导学生得出W＝FS的结论。本功的演示器可以让学生通过实验的方法，对功与力和距离的关系有更直观的认识。便于学生思考和理解。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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的附图。图1是一些实施例示出的功的演示器结构示意图；图2是一些实施例示出的功的演示器的电路结构原理图。图中：1-演示柜，2-直流电机，3-滑块，4-吊绳，5-钩码，6-支撑板，7-电量显示器，8-直流电源，9-电容，10-滑轨，11-第一开关，12-第二开关，13-第三开关，14-耗能件，15-卷绕轴。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本技术的一些方面相一致的装置或方法的例子。为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本技术所保护的范围。以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的
技术实现思路
起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的技术的解决方案所必需的。参照图1和图2，本技术包括支撑架，支撑架上部设置有直流电机2，直流电机2的输出轴传动连接有卷绕轴15，输出轴可以与卷绕轴15通过键与键槽相配合直接相连接也可通过减速机构相连接。卷绕轴可转动地设置在支撑架上。还包括吊绳4，吊绳4地一端与卷绕轴15固定连接、第二端竖直垂下，并悬挂有钩码5，吊绳4可随卷绕轴15的转动而缠绕到卷绕轴15上，或从卷绕轴15上展开。还包括为直流电机2提供电能的电容9，电容9的两极和直流电机2的两极电连接，并在之间设置有第二开关12，第二开关12可控制电容9和直流电机2的导通和断开。还包括直流电源8，直流电源8的两极和电容9的两极电连接，并在之间设置有第一开关11，第一开关11可控制直流电源8和电容9的通断。还包括电量显示器7，电量显示器7两极与电容9的两极电连接。教师在带领同学们实验时，将第二开关12断开，将第一开关11闭合，此时直流电源2为电容9充电，电量显示器7实时显示电容9的电量，当电容9的电量到达一定值时，断开第一开关11。将吊绳4从卷绕轴15上竖直垂下并挂上钩码5，然后将第二开关12闭合，此时电容9和直流电机2导通，直流电机2带动卷绕轴15转动，进而带动钩码5上升，待电容9的电量耗尽时，直流电机2停止转动。此时用直尺测量出钩码5上升的距离，并记录下钩码5的重量。然后重复实验，每次电容9的电量相同，但需更换不同重量的钩码本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功的演示器，其特征在于，包括支撑架、设置在支撑架上的直流电机(2)、可转动地设置在所述支撑架上的卷绕轴(15)、第一端与所述卷绕轴(15)固定连接的吊绳(4),所述直流电机(2)的输出轴与所述卷绕轴(15)传动连接，所述吊绳(4)的第二端竖直垂下并可拆卸地设置有钩码(5)，还包括两极分别与所述直流电机(2)的两极连接的电容(9)、两极分别与所述电容(9)的两极电连接的电量显示器(7)和两极分别与所述电容(9)两极电连接的直流电源(8)，所述电容(9)与所述直流电源(8)之间电连接有用于控制二者通断的第一开关(11)，所述电容(9)与所述直流电机(2)之间电连接有用于控制二者通断的第二开关(12)。/n

【技术特征摘要】
1.一种功的演示器，其特征在于，包括支撑架、设置在支撑架上的直流电机(2)、可转动地设置在所述支撑架上的卷绕轴(15)、第一端与所述卷绕轴(15)固定连接的吊绳(4),所述直流电机(2)的输出轴与所述卷绕轴(15)传动连接，所述吊绳(4)的第二端竖直垂下并可拆卸地设置有钩码(5)，还包括两极分别与所述直流电机(2)的两极连接的电容(9)、两极分别与所述电容(9)的两极电连接的电量显示器(7)和两极分别与所述电容(9)两极电连接的直流电源(8)，所述电容(9)与所述直流电源(8)之间电连接有用于控制二者通断的第一开关(11)，所述电容(9)与所述直流电机(2)之间电连接有用于控制二者通断的第二开关(12)。


2.如权利要求1所述的功的演示器，其特征在于，还包括两极与所述电容(9)的两极电连接、以用于消耗所述电容(9)放出的电能的耗能件(14)，所述电容(9)和所述耗能件(14)之间电连接有用于控制二者通断的第三开关(13)。


3.如权利要求2所述的功的演示器，其特征在于，所述支撑架设置为演示柜(1)，所述演示柜(1)至少设置有两个空腔，所述空腔的前侧设置有开口，一个所述空腔上端设置有所述直流电机(2)，并可转动地设置有所述卷绕轴(15)，另一个所述空腔内设置有所述电容(9)、所述直流电源(8)、所述电量显示器(7)、所述耗能件(14)、所述第一开关(11)、所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓菲，
申请(专利权)人：杨晓菲，
类型：新型
国别省市：北京;11