纵模波及其图象演示器制造技术

一种纵横波及其图象演示器，主要由支架（４）、金属片（１）、金属球（２）、弹簧（８）、架空线（７）、滑环（５）等组成。突出特点是设置有电子显示板（１２），以及由滑触器（９）和控制板（１０）组成的控制开关。它可将质点水平方向的真实运动，转化为对应位移量的竖直方向的运动加以显示。既可观察真实的纵波，又可直接观察纵波图象是怎样表示纵波运动的，还可借助暗室，用作横波及其图象的演示。适用于作物理教学的演示、实验仪器。（*该技术在2000年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种物理教学仪器，适合于大、中学物理教学作演示实验仪器和分组实验仪器。目前的纵波演示器，采用螺旋弹簧用细线水平悬挂，它的一端连接一个金属球，球固定于一钢片的结构。而纵波图象，至今没有演示仪器，全凭老师画图、口述或作手势来进行说明解释。因此，学生对波的运动情况的理解很不直观，致使纵波及其图象成为物理教学中的一个难点。本技术的目的就是提供一种既能真实地演示纵波，又能通过电路变换或光电变换，直观地表示出纵波的运动情况，亦即演示出纵波的图象，还能兼作横波演示和横波图象演示的纵横波及其图象演示器。以使学生能较快地全面地形成波的概念，理解波的运动规律。本技术的技术方案是在现有纵波演示器结构的基础上增设电子显示系统和机械运动与电子显示的转换控制开关，把质点水平方向的真实运动，转化为对应位移量的竖直方向的运动加以显示。这样，在观察真实波的同时，可以理解纵波图象是怎样表示纵波的运动，还可以直接看到各质点是怎样振动的，图象又是如何表示的。不但可以看到某一时刻的图象，还可看到各个时刻图象。另外，如将各质点的图象连串起来，则表示出的是横波从左向右的传播，也就可以演示出横波及其图象，如在暗室中演示，效果则更佳。从而实现了本技术的目的。以下结合附图说明对本技术的具体结构作详细描述。图1为本技术结构示意的正视图。图2为左视图。图3为控制开关实施例一的示意及电路原理图。图4为控制开关实施例二的示意图及电路原理图。如图1，2所示，本技术主要由金属片［1］、金属球［2］、四根连接杆［3］(上、下各两根)、支架［4］、滑环［5］、架空线［7］、弹簧［8］等组成，金属片［1］固定于支架［4］的底板上，金属球［2］固定于金属片［1］上，弹簧［8］的一端连接金属球［2］，并通过架空线［7］、滑环［5］和上连接杆［3］水平悬挂，本技术的特点是在支架［4］上部装有电子显示板［12］，其上设置横座标轴——X轴，并设置有对称X轴纵向等距排列的发光二极管［13］发光二极管［13］设置的排数与弹簧［8］上所选定的代表质点的个数相等(代表质点按照物理教学大纲的要求确定)，设置的位置与代表质点在平衡位置时的位置相同，另外，在支架［4］上还装有直流电源［14］和发光二极管的控制开关，电流的一级(“＋”或“－”极)直接与各发光二极管相接，另一极(“－”或“＋”极)经过控制开关后接相应的发光二极管。所述的控制开关由滑触器［9］和一块控制板［10］构成，控制板［10］装于支座［11］上，在每个代表质点上均系有一个滑触器，而控制板［10］上则设有多个电源导通点，这些导通点对称每一个代表质点的平衡位置设置，其数量和间距与发光二极管的设置一一对应。当滑触器接触到某个电源导通点时，该导通点所对应的发光二极管就亮，代表质点的水平位移就用纵向坐标显示出来。本技术的控制开关可有多种实施方案，图3给出了其实施例一及其电路原理图，如图3所示，该实施例中，控制板［10］为玻纤层压制电路板，在前述的电源导通点处装有铜条［15］，而所述的滑触器［9］为一根裸铜线［18］。它与玻纤层压制电路板保持接触。前述的电源的另一极(“－”或“＋”极)则是直接接在弹簧上，而玻纤层压制电路板上的铜条与对应着的发光二极管的另一端用导线连通。图4给出了控制开关的实施例二及其电路原理图，如图4所示，该实施例中，所述的控制板［10］为光电管组成的电路板，即在对应前述的电源导通点处装有光电管［16］。前述电源的另一极(“－”或“＋”极)，经一反向器［17］后与各光电管相接，各光电管的另一极与其对应控制的发光二极管相接。另外，所述的滑触器［9］为一由硬质细线系于代表质点上的遮光片［19］。当遮光片接触光电管，亦即遮住光电管时，光电管所对应的发光二极管亮。同理，也将质点的水平位移转化为纵标显示。为了保证演示效果不受外界振动影响，本技术可在支架［4］的底部设减振座［6］。本技术的工作原理简述如下(1)将电源［14］断开，则只可演示纵波；(2)每个代表质点的显示电路都是独立的，用一个滑触器控制，如果只将某一个代表质点的滑触器与控制板接触，则可演示一个质点的水平方向的实际振动情况和图象中竖直方向的位移变化情况；(3)各代表质点的滑触器均与控制板接触，则可演示纵波图象的关系即疏密波，表示它的图象是正弦曲线，纵波从左向右传播，正弦曲线也按时间不断变化；(4)如将本技术的产品放置暗示中，按(3)的方式演示，则纵波看不清了，看到的正好是横波的运动情况，而横波的图象好正好是正弦曲线。本技术具有如下优点演示逼真，一物多用，结构简单，综合成本低。权利要求1.一种纵横波及其图象演示器，包括金属片、金属球、四根连接杆(上、下各两根)、支架、滑环、架空线、弹簧，金属片固定于支架的底板上，金属球固定于金属片上，弹簧一端连接金属球，并通过架空线、滑环和上连接杆水平悬挂，本技术的特征在于在支架上部装有电子显示板，其上设置横坐标轴X轴，并设置有对称X轴纵向等距排列的发光二极管，发光二极管设置的排数与弹簧上所选定的代表质点的个数相等，其位置与代表质点在平衡位置时的位置相同，在支架上装有直流电源和发光二极管控制开关，电源的一极(“+”或“-”)直接与各发光二极管相接，另一极(“-”或“+”)经控制开关后接相应的发光二极管，所述控制开关由滑触器和一块控制板构成，控制板装于支座上，每个代表质点上均系有一个滑触器，而控制板上设置有多个电源导通点，这些导通点对称每一个代表质点平衡位置设置，其数量及间距与发光二极管的设置对应。2.根据权利要求1所述的纵横波及其图象演示器，其特征在于所述的控制板［10］为玻纤层压制电路板，在前述的电源导通点处装铜条［15］，所述的滑触器为裸铜线［18］，它与玻纤层压制电路板保持接触，上述电源的另一极(“－”或“＋”)接在弹簧［8］上，玻纤层压制电路板上的铜条与对应的发光二极管的另一端连通。3.根据权利要求1所述的纵横波及其图象演示器，其特征在于所述控制板［10］为光电管组成的电路板，对应上述的电源导通点处装有光电管［16］，上述电源的另一极(“－”或“＋”极)经一反向器［17］后与各光电管［15］的一极相接，各光电管的另一极与其对应控制的发光二极管相接，所述的滑触器［9］为一由硬质细线系于代表质点上的遮光片［19］。4.根据权利要求1，2，3所述的纵横波演示器，其特征在于在支架［4］的底部设有减振座［6］。专利摘要一种纵横波及其图象演示器，主要由支架(4)、金属片(1)、金属球(2)、弹簧(8)、架空线(7)、滑环(5)等组成。突出特点是设置有电子显示板(12)，以及由滑触器(9)和控制板(10)组成的控制开关。它可将质点水平方向的真实运动，转化为对应位移量的竖直方向的运动加以显示。既可观察真实的纵波，又可直接观察纵波图象是怎样表示纵波运动的，还可借助暗室，用作横波及其图象的演示。适用于作物理教学的演示、实验仪器。文档编号G09B23/22GK2071366SQ9021580公开日1991年2月13日 申请日期1990年9月1日 优先权日1990年9月1日专利技术者林协中 申请人:林协中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纵横波及其图象演示器，包括金属片［１］、金属球［２］、四根连接杆［３］（上、下各两根）、支架［４］、滑环［５］、架空线［７］、弹簧［８］，金属片［１］固定于支架［４］的底板上，金属球［２］固定于金属片［１］上，弹簧［８］一端连接金属球［２］，并通过架空线［７］、滑环［５］和上连接杆［３］水平悬挂，本实用新型的特征在于在支架［４］上部装有电子显示板［１２］，其上设置横坐标轴Ｘ轴，并设置有对称Ｘ轴纵向等距排列的发光二极管［１３］，发光二极管［１３］设置的排数与弹簧［８］上所选定的代表质点的个数相等，其位置与代表质点在平衡位置时的位置相同，在支架［４］上装有直流电源［１４］和发光二极管控制开关，电源的一极（“＋”或“－”）直接与各发光二极管相接，另一极（“－”或“＋”）经控制开关后接相应的发光二极管，所述控制开关由滑触器［９］和一块控制板［１０］构成，控制板［１０］装于支座［１１］上，每个代表质点上均系有一个滑触器，而控制板［１０］上设置有多个电源导通点，这些导通点对称每一个代表质点平衡位置设置，其数量及间距与发光二极管的设置对应。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林协中，
申请(专利权)人：林协中，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]