一种弹簧振子实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种弹簧振子实验装置，涉及教学实验用具技术领域，包括弹簧振子，于：所述弹簧振子包括支架、一端安装在支架上的弹簧、安装于弹簧另一端的光发射器、以及立于弹簧振子一侧的轨迹记录装置；所述轨迹记录装置包括壳体、安装于壳体内的传送机构、驱动传送机构的驱动机构、以及覆于传送机构表面的显色纸；所述壳体顶部开口露出显色纸；所述显色纸通过接收光发射器发出的特定波长的光而显色。本实用新型专利技术采用具有传送功能的显色纸，能自动记录连续周期内的弹簧振子的运动轨迹，验证弹簧振子是否做简谐运动，不需要人工计时计数，误差小，实验精度高；而且操作简单。

【技术实现步骤摘要】
一种弹簧振子实验装置
本技术涉及教学实验用具
，尤其涉及一种弹簧振子实验装置。
技术介绍
在中学物理教学中，以弹簧振子作模型，描绘出弹簧振子的振动曲线，根据振动曲线来研究简谐振动的规律、演示弹簧振子运动现象和验证其周期公式等。目前教学中课堂上的弹簧简谐振动的实验仪器却非常的简陋，通常为采用振子在弹簧的作用下作简谐振动，用眼直接观察，显然由于此种方法不能够真实的记录下弹簧作简谐振动的整个过程和简谐振动的衰减过程，因此使学生无法直观地理解到弹簧的简谐振动，因而无法对弹簧的简谐振动有更进一步深入的认识和研究。在教学实践中，也有使用多媒体进行演示，或者在黑板上绘图讲解，均不能达到实验的直观性和体验性。基于此，本案由此产生。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本技术提供了一种弹簧振子实验装置。为了实现上述目的，本技术采取的技术方案如下：一种弹簧振子实验装置，包括弹簧振子，所述弹簧振子包括支架、一端安装在支架上的弹簧、安装于弹簧另一端的光发射器、以及立于弹簧振子一侧的轨迹记录装置；所述轨迹记录装置包括壳体、安装于壳体内的传送机构、驱动传送机构的驱动机构、以及覆于传送机构表面的显色纸；所述壳体顶部开口露出显色纸；所述显色纸通过接收光发射器发出的特定波长的光而显色。作为优选，所述传送机构采用皮带传送装置，所述显色纸覆于皮带的表面。作为优选，所述驱动机构设有调速电路和转向控制器，通过调速电路控制驱动机构的速度，通过转向控制器控制驱动机构转向。<br>作为优选，所述支架包括竖直固定于底座上的三根导轨，所述光发射器与其中一根导轨滑动安装。作为优选，所述底座上设有调平器。作为优选，所述轨迹记录装置的底部设有立柱。本技术的工作原理：开始做实验时，拉动光发射器，光发射器带动弹簧上下运动，通过传送机构，在显色纸上留下轨迹。采用具有传送功能的显色纸，能自动记录连续周期内的弹簧振子的运动轨迹，验证弹簧振子是否做简谐运动，不需要人工计时计数，误差小，实验精度高；而且操作简单。由于本技术显色纸表面涂有光变效应材料，在波长10至400nm的紫光照射下可变色，光发射器在摆动过程中，发出波长10至400nm的紫光，因此可以在显色纸上留下密集的点，可以显示下落的轨迹。本技术能实现如下技术效果：（1）本技术的显色方式为非接触式，实验结果没有误差，使结果更加精准；同时可以做到实时显示，能使实验过程实验现象更加高效直观；而且实验操作十分简单。（2）本技术实验完成后可拍照或者直接分析，可以提高学生实验的体验性。（3）涂有光变效应材料的基材（本技术中的显色纸），在光变显色后，可以持续10-30秒的荧光点，同时留下1-3分钟的紫色轨迹点。荧光点比较明显，方便观察，紫色轨迹点留点时间长，方便后期分析。留下的点会逐渐褪去直至消失，因此材料可以重复使用，无需更换，十分经济。附图说明图1为本实施例一种弹簧振子实验装置立体结构示意图；图2为本实施例一种弹簧振子实验装置中弹簧振子的立体结构示意图；图3为本实施例一种弹簧振子实验装置中弹簧振子的正视图；图4为本实施例一种弹簧振子实验装置中光发射器的侧视图；图5为本实施例一种弹簧振子实验装置中轨迹记录装置的内部结构示意图；图6为本实施例控制电机转向和速度的电路模块框图。标注说明：轨迹记录装置1，壳体11，显色纸12，皮带13，滚轮14，电机15，电路板16，立柱17，弹簧振子2，底座21，支架22，弹簧23，调平器24，光发射器3，光发射口31。具体实施方式为了使本技术的技术手段及其所能达到的技术效果，能够更清楚更完善的披露，兹提供了以下实施例，并结合附图作如下详细说明：如图1至图5所示，本实施例的一种弹簧23振子2实验装置，包括弹簧23振子2，弹簧23振子2包括支架22、一端安装在支架22上的弹簧23、安装于弹簧23另一端的光发射器3、以及立于弹簧23振子2一侧的轨迹记录装置1；轨迹记录装置1包括壳体11、安装于壳体11内的传送机构、驱动传送机构的驱动机构、以及覆于传送机构表面的显色纸12；壳体11顶部开口露出显色纸12；显色纸12通过接收光发射器3发出的特定波长的光而显色。开始做实验时，拉动光发射器3，光发射器3带动弹簧23上下运动，通过传送机构，在显色纸12上留下轨迹。采用具有传送功能的显色纸12，能自动记录连续周期内的弹簧23振子2的运动轨迹，验证弹簧23振子2是否做简谐运动，不需要人工计时计数，误差小，实验精度高；而且操作简单。本实施例的显色纸12（显色纸12上涂有光变效应材料）和光发射器3参考本申请人在之前申请的申请号为“201811248279.X”名称为“一种光变效应材料、显色方法、显色装置及应用”专利中的光发射器3和光变效应材料。在本文进行简单描述：光变效应材料主要由以下按重量计的组分组成：60%-90%的UV感光变色粉和10%-40%的荧光粉。光发射器3包括供电单元、主控单元、与主控单元相连的功率控制单元、以及与功率控制单元相连的激光发射单元，主控单元控制功率控制单元向激光发射单元发出发射指令，使激光发射单元发出波长为10-400nm的紫光。显色方法为：将光变效应材料作为涂层均匀涂抹于基材上，光发射器3向涂有涂层的基材（即本实施例中的显色纸12）发出设定波长的光，使基材被照射处显色。UV感光变色粉和荧光粉在波长10至400nm的紫光照射下可变色。光发射器3在运动过程中，发出波长10至400nm的紫光，在涂有光变效应材料的基材（显色纸12）上，留下密集的点，因此可以显示物体运动轨迹。在光变显色后，可以持续10-30秒的荧光点，同时留下1-3分钟的紫色轨迹点。荧光点比较明显，方便观察，紫色轨迹点留点时间长，方便后期分析。留下的点会逐渐褪去直至消失，因此材料可以重复使用，十分经济。实验完成后可拍照或者直接分析，也可以连接至电脑，通过软件清楚直观地分析。本实施例优选的，传送机构采用皮带13传送装置（包括滚轮14、皮带13、电机15），显色纸12覆于皮带13的表面。显色纸12覆于皮带13的表面。电机15带动其中一个滚轮14转动，该滚轮14带动皮带13运动，从而实现传动。本实施例优选的，驱动机构（电机）设有调速电路和转向控制器，通过调速电路控制驱动机构（电机）的速度，通过转向控制器控制驱动机构（电机）转向。其控制原理模块框图如图3所示，控制电机调速和转向所用到的电路控制均系非常成熟的现有技术，此处不再赘述。可以根据实验需要，进行调速，满足实验多样化的验证需求。本实施例优选的，支架22包括竖直固定于底座21上的三根导轨，光发射器3与其中一根导轨滑动安装。导轨的设置可以保证光发射器3沿竖直方向定向运动。本实施例优选的，底座21上设有调平器24。用于在实验前保证装置水平，以调高实验精确度。本实施例优选的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弹簧振子实验装置，包括弹簧振子，其特征在于：所述弹簧振子包括支架、一端安装在支架上的弹簧、安装于弹簧另一端的光发射器、以及立于弹簧振子一侧的轨迹记录装置；所述轨迹记录装置包括壳体、安装于壳体内的传送机构、驱动传送机构的驱动机构、以及覆于传送机构表面的显色纸；所述壳体顶部开口露出显色纸；所述显色纸通过接收光发射器发出的特定波长的光而显色。/n

【技术特征摘要】
1.一种弹簧振子实验装置，包括弹簧振子，其特征在于：所述弹簧振子包括支架、一端安装在支架上的弹簧、安装于弹簧另一端的光发射器、以及立于弹簧振子一侧的轨迹记录装置；所述轨迹记录装置包括壳体、安装于壳体内的传送机构、驱动传送机构的驱动机构、以及覆于传送机构表面的显色纸；所述壳体顶部开口露出显色纸；所述显色纸通过接收光发射器发出的特定波长的光而显色。


2.如权利要求1所述的一种弹簧振子实验装置，其特征在于：所述传送机构采用皮带传送装置，所述显色纸覆于皮带的表面。


3.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹伟，丁涛涛，徐金，
申请(专利权)人：浙江胜昔信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33