一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪器制造技术

一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪器,属于中学物理课堂实验仪器设计领域。该装置主要由三部分组成：转盘部分、电磁弹射部分和支架部分。该发明专利技术把科里奥利力理论、圆周运动和摄像显示技术结合起来，解决了在静止参照系与转动参照系下对比显示出科里奥利力的作用效果的问题，为科里奥利力的实验提供了一种新的设计方案。相对于已有的仪器或者专利，本实用新型专利技术有结构简单，操作容易，仪器体积小作用大，实验效果新颖，吸引力强，成本低易普及等优点。

A rotating Coriolis force experimental instrument for Physics Teaching

【技术实现步骤摘要】
一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪器
本专利技术属于物理课堂实验仪器设计领域，具体涉及一种应用在物理课堂上演示科里奥利力实验的物理教学仪器。
技术介绍
科里奥利力的学习是部分省市的普通物理课程或者全国高中物理竞赛课程的重点难点。把抽象的科里奥利力物理理论形象的演示出来无论对于学生的理论学习还是对学生的科学研究兴趣培养都有着相当重要的意义。把科里奥利力理论、圆周运动和摄像显示技术结合起来可以形成一种新型的科里奥利力实验教学仪器。通过观察弹珠在地面参照系和圆周运动转盘参照系的不同运动轨迹来对科里奥利力进行实验研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种应用于物理实验教学的科里奥利力实验演示仪器，该专利技术解决了在静止参照系与转动参照系下对比显示出科里奥利力的作用效果的问题，为科里奥利力的实验提供了一种新的设计方案。相对于已有的仪器或者专利，本专利技术有结构简单，操作容易，仪器体积小作用大，实验效果新颖，吸引力强，成本低易普及等优点。本专利技术一旦应用会大大提升科里奥利力实验的教学效果，提升学生对科学的研究兴趣。本专利技术所述的用于物理实验教学的科里奥利力实验教学演示仪器，其整体结构如图1所示。该装置主要由三部分组成：转盘部分、电磁弹射部分和支架部分。转盘部分由盘面11、围栏12、弹珠口13、转轴14、无线微型摄像头15、上轴承16、齿轮17、下轴承18组成。电磁弹射部分由电池槽一21、电池一22、枪壳23、弹簧24、永磁体25、电磁线圈26、弹珠27组成。支架部分由显示屏31、底座32、电动机33、小齿轮331、电机支架34、开关一35、开关二36、电池槽二37、电池二38、三脚架台39组成。本专利技术的简要工作原理：盘面11与转轴14固定连接，转轴14上固定安装齿轮17，转轴14下端连接下轴承18安装于底座32上，转轴14上端连接上轴承16安装于三脚架台39上，使转盘可以在齿轮17的带动下绕转轴14旋转。盘面11外围安装围栏12，围栏12上设有弹珠口13，弹珠口13的围栏外侧安装电磁弹射部分。电磁弹射部分的弹珠27可以通过弹珠口进入盘面11上，电磁弹射部分的枪壳23连接弹簧24，弹簧24另一端连接永磁体25，电磁弹射部分枪口部分安装有电磁线圈26，电磁线圈26通电后会给永磁体25一个磁力吸引将枪口处的弹珠27弹射出去。而电磁线圈26断电后永磁体25会在弹簧24拉动下回到原来位置。弹珠口13处的围栏12上装有无线微型摄像头15，无线微型摄像头15可以看清整个盘面11并将视频信号无线传输给显示屏31，无线微型摄像头15和电磁线圈26均由电池一22供电。接通开关一35，启动电动机33，其转子上小齿轮331快速旋转，小齿轮331与齿轮17咬合，整个转盘和其上安装的电磁弹射枪均在齿轮17的带动下旋转。再接通开关二36使电磁线圈2通电，射出弹珠27，同时开关二36也控制无线微型摄像头15启动开始摄像，因摄像头固定在转盘上，摄像头15把小球相对与圆盘的运动轨迹图像信号无线传输给显示屏31。在摄像头的视角下弹珠27在科里奥利力作用下发生偏转做曲线运动。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术可以通过屏幕展示科里奥利力的作用效果，课堂效果好，吸引力强；2、本专利技术可以用来说明科里奥利力与参照系旋转方向的关系；3、本专利技术可以用来说明科里奥利力与旋转参照系角速度的关系；4、本专利技术结构简单，操作容易；5、本专利技术制作成本较低，容易普及推广到各个地方学校；6、本专利技术结实耐用，不易损坏，使用周期长。附图说明：图1：本专利技术所述的科里奥利力实验教学仪器的整体图；图2：本专利技术所述的科里奥利力实验教学仪器的支架部分结构图；图3：本专利技术所述的科里奥利力实验教学仪器的电磁弹射部分刨面图。具体实施方式实施例1：用聚氯乙烯（PVC）材料制作盘面11、围栏12、弹珠口13、转轴14、齿轮17、电池槽一21、枪壳23、底座32、小齿轮331、电机支架34、电池槽二37、三脚架台39，无线微型摄像头15可选用Marlboze品牌MINI-6wifi网络无线广角摄像头，上轴承16和下轴承18可选用选择PNY品牌602型号微型深沟球轴承，电池一22与电池二38可选用南孚牌五号电池，永磁体25可选用优佳磁业的钕铁硼强力磁铁，电磁线圈26可选用碧灵牌BL002型号直径1mm的漆包线，弹簧24可选用polo牌小型弹簧，弹珠27可选用铜质非磁性金属球，开关一35与开关二36可选用Risym牌PBS—33B型号按动式开关，电动机33可选用中奥电机品牌的R280型号微型大功率马达，屏幕31可选用可接收WiFi网络信号的智能手机如小米9智能手机作为信号接受和显示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪器，其特征在于：科里奥利力实验仪器由转盘、电磁弹射和支架三部分构成，转盘部分由盘面(11)、围栏(12)、弹珠口(13)、转轴(14)、无线微型摄像头(15)、上轴承(16)、齿轮(17)、下轴承(18)组成，电磁弹射部分由电池槽一(21)、电池一(22)、枪壳(23)、弹簧(24)、永磁体(25)、电磁线圈(26)、弹珠(27)组成，支架部分由显示屏(31)、底座(32)、电动机(33)、小齿轮(331)、电机支架(34)、开关一(35)、开关二(36)、电池槽二(37)、电池二(38)、三脚架台(39)组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪器，其特征在于：科里奥利力实验仪器由转盘、电磁弹射和支架三部分构成，转盘部分由盘面(11)、围栏(12)、弹珠口(13)、转轴(14)、无线微型摄像头(15)、上轴承(16)、齿轮(17)、下轴承(18)组成，电磁弹射部分由电池槽一(21)、电池一(22)、枪壳(23)、弹簧(24)、永磁体(25)、电磁线圈(26)、弹珠(27)组成，支架部分由显示屏(31)、底座(32)、电动机(33)、小齿轮(331)、电机支架(34)、开关一(35)、开关二(36)、电池槽二(37)、电池二(38)、三脚架台(39)组成。


2.如权利要求1所述的一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪器，其特征在于：盘面(11)外围安装围栏(12)，围栏(12)上设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：李钊萌，王磊，陈建文，
申请(专利权)人：李钊萌，王磊，陈建文，
类型：新型
国别省市：辽宁;21