一种简谐振动共享演示仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种简谐振动共享演示仪，包括激光振子、电动升降杆、电磁铁、热敏纸、简谐振动波形、电动测量杆、刻度尺、指针、弹簧、装配板、底座、电源一、开关、无线控制模块、电机、电机控制线、电磁铁控制线、电动升降杆控制线、电动测量杆控制线、热敏纸安装槽、传动带、热敏纸卷纸轮、上固定延伸板、振子开关、电源二、激光头总成、激光头无线控制模块、网络摄像头、路由器，用激光在热敏纸上打印出振动图形，通过total control APP可用手机远程控制仪器的运行和数据测量，可在手机上或经投影机在投影幕上观测简谐振动波，观测实验数据，并计算波长、周期特等。波长、周期特等。波长、周期特等。

【技术实现步骤摘要】
一种简谐振动共享演示仪


[0001]本技术涉及一种共享中学物理教学与实验仪器，尤其涉及一种简谐振动共享演示仪。

技术介绍

[0002]《简谐振动的运动规律》是贯穿于高一物理选修3
‑
4第一章《机械运动》的重要知识；目前，在中学课本《简谐振动的运动规律》实验教学中，现有的教学仪器是用“沙摆”简谐振动演示仪验证简谐运动的表达式，人工拉动木板在水平面内做近似的匀速直线运动，沙摆中漏下的细沙在木板上不能形成清晰的振动图线，效果不明显，结果不易展示难保存，测量困难，现有的简谐振动演示仪不能实现远程控制，不能实现共享实验仪，不利于学生对知识本质的理解，影响教学效果。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，提高实验的直观性、可靠、准确性和远程控制，实现大面共享实验仪，简单而准确地的验证简谐运动规律的公式，本技术提供的一种简谐振动共享演示仪，其解决其技术问题所采用的方案主要有以下几点。
[0004]1.该实验仪主要包括激光振子、电动升降杆、电磁铁、热敏纸、简谐振动波形、电动测量杆、刻度尺、指针、弹簧、装配板、底座、电源一、开关、无线控制模块、电机、电机控制线、电磁铁控制线、电动升降杆控制线、电动测量杆控制线、热敏纸安装槽、传动带、热敏纸卷纸轮、上固定延伸板、振子开关、电源二、激光头总成、激光头无线控制模块、网络摄像头、路由器，其中电源一与开关一的一侧相连，开关一的另一侧与连接无线控制模块相连，无线控制模块分别通过电磁铁控制线、电机控制线、电动升降杆控制线、电动测量杆控制线与电磁铁、电机、电动升降杆、电动测量杆相连,电源二与振子开关相连，激光头总成与激光头无线控制模块。
[0005]2.该实验装置所述的电动升降杆是安装在底座上，并竖直放置，顶端固定电磁铁并对准激光振子的底部, 所述的电动测量杆水平放置在装配板上，可平行于热敏纸移动。
[0006]3.该实验装置所述的上固定延伸板固定弹簧一端，弹簧另一端固定在激光振子顶端，激光振子的激光头总成对准热敏纸纸面，在激光振子上设有振子开关，热敏纸上侧设有刻度尺，电动测量杆的顶端固定指针，指针对准刻度尺上的刻度。
[0007]4.该实验装置所述的热敏纸的一端通过热敏纸安装槽储存热敏纸，另一端固定在热敏纸卷纸轮上，热敏纸卷纸轮和电机之间通过传动带带动，热敏纸卷纸轮和热敏纸安装槽水竖直安放。
[0008]5.该实验装置所述的APP操作界面通过连接WIFI，连接无线控制模块、激光头无线控制模块和网络摄像头。
[0009]本技术的有益效果是：（1）结构简单，操作方便，能形成清晰的振动图线,便于定量地研究，利于学生对知识本质的理解, （2）能实现远程控制，实现大面积共享实验仪，
提高了实验室仪器的使用率。
附图说明
[0010]图1是本技术的正面图。
[0011]图2是本技术的背面图。
[0012]图3是本技术的控制电路图。
[0013]图4是本技术的激光振子电路图。
[0014]图5是本技术的网络摄像头图。
[0015]图6是本技术的路由器图。
[0016]图7是本技术的APP操作界面图。
[0017]图中1、激光振子，2、电动升降杆，3、电磁铁，4、热敏纸，5、简谐振动波形，6、电动测量杆，7、刻度尺，8、指针，9、弹簧，10、装配板，11、底座，12、电源一，13、开关，14、无线控制模块，15、电机，16、电机控制线，17、电磁铁控制线，18、电动升降杆控制线，19、电动测量杆控制线，20、热敏纸安装槽，21、传送带，22、热敏纸卷纸轮，23、上固定延伸板，24、振子开关，25、电源二，26、激光头总成，27、激光头无线控制模块。
具体实施方式
[0018]一种简谐振动共享演示仪结构示意图如图1所示，该实验仪包括激光振子1、电动升降杆2、电磁铁3、热敏纸4、简谐振动波形5、电动测量杆6、刻度尺7、指针8、弹簧9、装配板10、底座11、电源一12、开关13、无线控制模块14、电机15、电机控制线16、电磁铁控制线17、电动升降杆控制线18、电动测量杆控制线19、热敏纸安装槽20、传送带21、热敏纸卷纸轮22、上固定延伸板23、振子开关24、电源二25、激光头总成26、激光头无线控制模块27、网络摄像头、路由器，其中电源一12连接开关一13的一侧相连，开关一13的另一侧与连接无线控制模块14相连，无线控制模块14分别通过电磁铁控制线17、电机控制线16、电动升降杆控制线17、电动测量杆控制线19与电磁铁3、电机15、电动升降杆2、电动测量杆6相连,电源二25与振子开关24相连，激光头总成26与激光头无线控制模块27；电动升降杆2是安装在底座上11上，并竖直安放，顶端固定电磁铁3并对准激光振子1的底部, 所述的电动测量杆19水平放置在装配板10上，可平行于热敏纸4移动；上固定延伸板23固定弹簧9一端，弹簧9的另一端固定在激光振子1顶端，激光振子的激光头总成26对准热敏纸4纸面，在激光振子1上设有振子开关24，热敏纸4上侧设有刻度尺7，电动测量杆6的顶端固定指针8，指针对8准刻度尺7上的刻度；热敏纸4的一端通过热敏纸安装槽20储存热敏纸4，热敏纸4的另一端固定在热敏纸卷纸轮22上，热敏纸卷纸轮22和电机15之间通过传动带21带动，热敏纸卷纸轮22和热敏纸安装槽20竖直安放；手机 APP操作界面通过连接WIFI，连接无线控制模块14、激光头无线控制模块和网络摄像头27。
[0019]在本实施例中，首先合上路由器、网络摄像头、开关和振子开关，打开手机APP（total ontrol）连接路由器，访问云端，操作APP,如图6所示，连接网络摄像、激光头无线控制模块和无线控制模块，在APP手机客户端，设定电机和激光振子相同的工作起始及终止时刻，工作为t，操作电动升降杆控制，使电动升降杆向上运动，电动升降杆顶部的电磁铁接触激光振子的底部时，操作电动升降杆控制，使电动升降杆停止运动，在APP上操作接通电磁
铁电源，电磁铁吸合激光振子底部，在APP上操作电动升降杆控制使电动升降杆垂直向下运动，激光振子随电动升降杆向下运动，激光振子下移到一定位置时，在APP上操作电动升降杆控制使电动升降杆停止移动，同时在APP上控制断开电磁铁电源，激光振子开始做简谐运动。激光振子做简谐振动的同时，激光振子内部的激光头自动打开，电机同时开始工作，带动卷纸轮转动，使热敏纸匀速移动，激光头总成在热敏纸上打印出完整的简谐振动曲线，在APP上操作电动测量杆控制，使指针移动，从刻度尺刻度上读出简谐振动的波长和波长等数据，计算出周期和振动频率。在一定时间内，匀速运动的热敏纸，可以得到水平速度大小。可以由简谐运动位移通解公式可知，其位移随时间变化曲线为余弦曲线，与本实验中热敏纸上打印的曲线相对应。通过电动测量杆测量热敏纸上在t秒内曲线的总长度L算出速度：，由电动测量杆测出整数倍N个波长x
，
从而计算出周期：，全程网络摄像头打开，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种简谐振动共享演示仪，其特征在于包括激光振子、电动升降杆、电磁铁、热敏纸、简谐振动波形、电动测量杆、刻度尺、指针、弹簧、装配板、底座、电源一、开关、无线控制模块、电机、电机控制线、电磁铁控制线、电动升降杆控制线、电动测量杆控制线、热敏纸安装槽、传送带、热敏纸卷纸轮、上固定延伸板、振子开关、电源二、激光头总成、激光头无线控制模块、网络摄像头、路由器，其中电源一与开关一的一侧相连，开关一的另一侧与连接无线控制模块相连，无线控制模块分别通过电磁铁控制线、电机控制线、电动升降杆控制线、电动测量杆控制线与电磁铁、电机、电动升降杆、电动测量杆相连,电源二与振子开关相连，激光头总成与激光头无线控制模块。2.根据权利要求1所述的一种简谐振...

【专利技术属性】
技术研发人员：张润，胡平林，黄婕娇，谌雄文，邓小鹏，舒象喜，
申请(专利权)人：怀化学院，
类型：新型
国别省市：