一种杠杆演示仪制造技术

为了更好地验证杠杆原理，本发明专利技术提供了一种杠杆演示仪，主要由面板、弧形槽轨、固定轴、杠杆、滑轮、细绳、钩码、弦线、异形支架、支撑架、调平螺栓、力臂尺和测力计组成，所述的面板中心处有一固定轴，杠杆的几何中心和力臂尺的上端依次固定在固定轴上，中间用限位圈隔开限位，杠杆和力臂尺能绕固定轴自由转动，杠杆的两端对称固定有带调平螺母的平衡螺杆，杠杆的水平中线上有一排均匀对称的小孔，杠杆的中间有一尖端朝上的指针，当杠杆平衡时，指针的尖端指在面板上的指针刻度的中线处，指针刻度的上方有一弧形槽轨，本发明专利技术可以测量作用在杠杆上多方向力的力臂，能帮助学生加强对杠杆原理的理解，更有利于实验探究教学的开展。

【技术实现步骤摘要】
一种杠杆演示仪
本专利技术涉及一种中学物理教学与实验仪器，尤其是一种杠杆演示仪。
技术介绍
杠杆原理是中学物理的一个重要原理。在教学过程中，仅仅通过书本和视频的讲解会使学生对杠杆原理的理解不深，所以需要通过实验让学生加深对杠杆原理的理解。现有的杠杆原理演示装置，主要是在杠杆下方不同的位置挂钩码或弹簧秤以模拟不同长度的杠杆进行实验，但是在实验操作中，两边的钩码或弹簧秤作用力方向始终必须是竖直方向，杠杆上的作用力方向总是与杠杆垂直，杠杆上的长度示数即为力臂值，学生大多能记得杠杆上的长度示数就是力臂值这种经验。可是在教学内容完成以后，发现很多同学在做习题中老是出错，特别是怎样找动力臂与阻力臂的问题错误率极高，因为实际使用的杠杆上的作用力方向不一定与杠杆垂直，学生却老是使用杠杆上的长度示数就是力臂值这种经验去找动力臂与阻力臂，课本上虽然举例较多，但对初学者来讲，实物图片上不能直观、具体、形象地描述动力臂、阻力臂，导致学生画出的力臂错得离谱，对杠杆的平衡条件理解很模糊。
技术实现思路
为了更好地验证杠杆原理，让学生在课堂教学中可以直观地看清楚实验过程，解决上述问题，本专利技术提供了一种操作简单、易于理解、能直观形象地演示的一种杠杆演示仪，按照本专利技术所提供的设计方案，利用异形支架上的弦线去对准拉力作用线，直接在力臂尺上读出动力臂与阻力臂的值，还可以画出力臂示意图，提高了实验的可操作性，更有利于实验探究教学的开展。本专利技术解决其技术问题所采用的方案主要有以下几点。1、本专利技术的装置包括面板、弧形槽轨、固定轴、杠杆、调平螺母、平衡螺杆、一号滑轮、一号细绳、钩码、二号滑轮、上弦线、三角形凹槽、异形支架、调节螺钉、塑料吸盘、支撑架、调平螺栓、标志锥、带线重锤、二号空槽、三号滑轮、力臂尺、一号空槽、二号细绳、四号滑轮、小孔、指针、指针刻度、测力计、螺钉、限位块、下弦线，其中所述的面板中心处有一固定轴，杠杆的几何中心和力臂尺的上端依次固定在固定轴上，中间用限位圈隔开限位，杠杆和力臂尺能绕固定轴自由转动，杠杆的两端对称固定有带调平螺母的平衡螺杆，杠杆的水平中线上有一排均匀对称的小孔，杠杆的中间有一尖端朝上的指针，当杠杆平衡时，指针的尖端指在面板上的指针刻度的中线处，指针刻度的上方有一弧形槽轨，面板的右下角有二号空槽，二号空槽的上面固定一带线重锤，二号空槽的下面有一标志锥，调节固定在面板下面的支撑架上的调平螺栓，使带线重锤的尖端正对标志锥的尖端，就使面板保持竖直状态。2、所述的测力计挂在面板右上部的螺钉上，可以取卸，一号滑轮、二号滑轮、三号滑轮和四号滑轮的规格相同，二号滑轮及三号滑轮可通过调节蝶形螺母松紧程度使其可以在弧形槽轨上移动及固定，一号滑轮和四号滑轮对称固定在面板1上不能移动，挂在钩码和一号滑轮左侧间的一号细绳部分、测力计和四号滑轮右侧间的二号细绳部分始终是竖直的，一号细绳和二号细绳的末端都系有一个小钩子，挂在杠杆上面的小孔处，一号细绳和二号细绳的材质相同，质轻且不能伸长。3、所述的力臂尺的两侧有对称的长度刻度，长度刻度的零刻线在固定轴的截面直径延长线上，力臂尺的末端固定有塑料吸盘，轻压一下塑料吸盘就能吸在光滑、平整的面板1上面，从而固定力臂尺，轻拉一下塑料吸盘又能离开面板1表面，从而可以移动力臂尺，力臂尺中间有一号空槽。4、所述的异形支架的内侧固定有两个对称的限位块，异形支架的两端上部有对称的三角形凹槽，一根轻质弦线绕过两端的三角形凹槽固定在两个限位块上，通过调节调节螺钉使异形支架带着弦线一起可以沿力臂尺平移或固定，当上弦线、下弦线和挂在杠杆的小孔上的细绳三线合一时，此时弦线所示力臂尺上的示数，就是该细绳的拉力的力臂。本专利技术的有益效果是：提供了一种杠杆演示仪，可以根据实际教学改变杠杆上的作用力的方向和大小，杠杆上的长度不一定等于力臂值，纠正学生认为杠杆上的长度就是力臂的这种错误经验；引导学生知道并理解力臂是从支点到力的作用线的距离，正确解决画出动力臂与阻力臂的问题，加深对杠杆的平衡条件的理解，为当前杠杆原理教学演示实验提供了一种新的思路。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明，其中图1是本专利技术的结构示意图，图2是本专利技术的异形支架的结构示意图，图3是本专利技术的演示一图，图4是本专利技术的演示二图，图5是本专利技术的演示三图，图6是本专利技术的演示四图。具体实施方式如图1和图2所示，本专利技术提供的一种杠杆演示仪，包括面板1、弧形槽轨2、固定轴3、杠杆4、调平螺母5、平衡螺杆6、一号滑轮7、一号细绳8、钩码9、二号滑轮10、上弦线11、三角形凹槽12、异形支架13、调节螺钉14、塑料吸盘15、支撑架16、调平螺栓17、标志锥18、带线重锤19、二号空槽20、三号滑轮21、力臂尺22、一号空槽23、二号细绳24、四号滑轮25、小孔26、指针27、指针刻度28、测力计29、螺钉30、限位块31、下弦线32，其中所述的面板1中心处有一固定轴3，杠杆4的几何中心和力臂尺22的上端依次固定在固定轴3上，中间用限位圈隔开限位，杠杆4和力臂尺22能绕固定轴3自由转动，杠杆4的两端对称固定有带调平螺母5的平衡螺杆6，杠杆4的水平中线上有一排均匀对称的小孔26，杠杆4的中间有一尖端朝上的指针27，当杠杆4平衡时，指针27的尖端指在面板1上的指针刻度28的中线处，指针刻度28的上方有一弧形槽轨2，面板1的右下角有二号空槽20，二号空槽20的上面固定一带线重锤19，二号空槽20的下面有一标志锥18，调节固定在面板1下面的支撑架16上的调平螺栓17，使带线重锤19的尖端正对标志锥18的尖端，就使面板1保持竖直状态。所述的测力计29挂在面板1右上部的螺钉30上，可以取卸，一号滑轮7、二号滑轮10、三号滑轮21和四号滑轮25的规格相同，二号滑轮10及三号滑轮21可通过调节蝶形螺母松紧程度使其可以在弧形槽轨2上移动及固定，一号滑轮7和四号滑轮25对称固定在面板1上不能移动，挂在钩码9和一号滑轮7左侧间的一号细绳8部分、测力计29和四号滑轮25右侧间的二号细绳24部分始终是竖直的，一号细绳8和二号细绳24的末端都系有一个小钩子，挂在杠杆4上面的小孔26处，一号细绳8和二号细绳24的材质相同，质轻且不能伸长。所述的力臂尺22的两侧有对称的长度刻度，长度刻度的零刻线在固定轴3的截面直径延长线上，力臂尺22的末端固定有塑料吸盘15，轻压一下塑料吸盘15就能吸在光滑、平整的面板1上面，从而固定力臂尺22，轻拉一下塑料吸盘15又能离开面板1表面，从而可以移动力臂尺22，力臂尺22中间有一号空槽23。所述的异形支架13的内侧固定有两个对称的限位块31，异形支架13的两端上部有对称的三角形凹槽12，一根轻质弦线绕过两端的三角形凹槽12固定在两个限位块31上，通过调节调节螺钉14使异形支架13带着弦线一起可以沿力臂尺22平移或固定，当上弦线11、下弦线32和挂在杠杆4的小孔26上的细绳三线合一时，此时弦线所示力臂尺22上的示数，就是该细绳的拉力的力臂。如图3所示，是本专利技术的演示一图，实验时先将演本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种杠杆演示仪，主要由面板、弧形槽轨、固定轴、杠杆、调平螺母、平衡螺杆、一号滑轮、一号细绳、钩码、二号滑轮、上弦线、三角形凹槽、异形支架、调节螺钉、塑料吸盘、支撑架、调平螺栓、标志锥、带线重锤、二号空槽、三号滑轮、力臂尺、一号空槽、二号细绳、四号滑轮、小孔、指针、指针刻度、测力计、螺钉、限位块、下弦线组成，其特征在于所述的面板中心处有一固定轴，杠杆的几何中心和力臂尺的上端依次固定在固定轴上，中间用限位圈隔开限位，杠杆和力臂尺能绕固定轴自由转动，杠杆的两端对称固定有带调平螺母的平衡螺杆，杠杆的水平中线上有一排均匀对称的小孔，杠杆的中间有一尖端朝上的指针，当杠杆平衡时，指针的尖端指在面板上的指针刻度的中线处，指针刻度的上方有一弧形槽轨，面板的右下角有二号空槽，二号空槽的上面固定一带线重锤，二号空槽的下面有一标志锥。/n

【技术特征摘要】
1.一种杠杆演示仪，主要由面板、弧形槽轨、固定轴、杠杆、调平螺母、平衡螺杆、一号滑轮、一号细绳、钩码、二号滑轮、上弦线、三角形凹槽、异形支架、调节螺钉、塑料吸盘、支撑架、调平螺栓、标志锥、带线重锤、二号空槽、三号滑轮、力臂尺、一号空槽、二号细绳、四号滑轮、小孔、指针、指针刻度、测力计、螺钉、限位块、下弦线组成，其特征在于所述的面板中心处有一固定轴，杠杆的几何中心和力臂尺的上端依次固定在固定轴上，中间用限位圈隔开限位，杠杆和力臂尺能绕固定轴自由转动，杠杆的两端对称固定有带调平螺母的平衡螺杆，杠杆的水平中线上有一排均匀对称的小孔，杠杆的中间有一尖端朝上的指针，当杠杆平衡时，指针的尖端指在面板上的指针刻度的中线处，指针刻度的上方有一弧形槽轨，面板的右下角有二号空槽，二号空槽的上面固定一带线重锤，二号空槽的下面有一标志锥。


2.根据权利要求1所述的一种杠杆演示仪，其特征在于所述的测力计挂在面板右上部的螺钉上，可以取卸，...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘家琦，谌宝菊，曾莉，孙高明，谌雄文，
申请(专利权)人：怀化学院，
类型：发明
国别省市：湖南;43