共振演示仪制造技术

共振演示仪，由装有电源电路的底座箱、微电机、大小皮带轮、蜗轮蜗杆、发条、摆杆、摆角指示杆、全圆仪、发光二极管等组成，微电机经蜗轮蜗杆和皮带轮减速后带动发条运动，发条推动摆杆振动，通过摆角指示杆和全圆仪量出摆杆的摆角，应用秒表测出摆杆振动的频率，当和发条策动力频率相同时，即发生＂共振＂，通过连续移动滑动变阻器上的滑片，得出多组频率——角度值，为绘制共振曲线提供了必要的数据。（*该技术在1996年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种物理教学仪器，特别是用于演示共振现象的一种装置。高中物理课在讲授机械振动部分时，对物体受迫振动时出现的共振现象，仅仅只作简单的定性演示，如高中物理课本(甲种本)第一册296页说到共振演示采用一根张紧的绳上挂几个单摆小球，当摆A摆动时，给其余各摆施加周期性策动力，其余各摆作受迫振动，摆的固有频率跟物体固有频率相等，受迫振动产生的振幅最大，即产生共振。摆A提供的策动力频率不变，除共振的单摆以外，其它单摆都在同一策动力频率下而摆角不同。演示中，摆角的大小不易测量，不能画出即定性又定量的共振曲线。本技术的目的就是制做一种共振演示仪，通过共振演示即能定性，又能定量地绘制共振曲线，从而增加了一个共振演示手段。本技术的目的是这样实现的。采用二组电池作直流电源分别给微电机和发光二极管供电，微电机通过蜗轮蜗杆和皮带轮减速后带动发条运动，通过滑动变阻器控制调节使发条的策动力频率在0.2～3.5HZ之间，发条推动摆杆振动，摆杆的质量不同，固有频率不同，共振演示的核心内容必须是能显示出振动物体的固有频率，并能定量地绘制出共振曲线。为了定量的测出摆杆摆角，刻有角度值的全圆仪与发条、摆杆装在同一根轴上，用摆角指示杆和指示杆上的发光二极管指示摆杆摆角，当大皮带轮转动带动发条运动从而推动摆杆摆动时，用秒表观测大皮带轮上的发光二极管完成全振动的次数，记录其策动力频率，同时用摆角指示杆量出摆杆的角度，从而得出一组频率——角度值，当连续移动滑动变阻器上的滑片时，可得出多组频率——角度值。当摆杆上的发光二极管与大皮带轮上的发光二极管振动同步时，即表明大皮带轮推动发条的策动力频率等于发条摆杆系统的固有频率，即共振。本技术有以下优点1.通过观查大皮带轮上的发光二极管和摆杆上的发光二极管的同步运动，就可定性的判断出二者处于共振状态。2.应用秒表，可测出大皮带轮提供的策动力频率，用全圆仪及摆角指示杆可测出摆杆的摆角。通过连续移动滑动变阻器上的滑片，得出多组频率——角度值，为定量的绘制出共振曲线提供了必要的数据。本技术的实施例结合附图加以说明。图1是本技术的结构示意图图2是本技术全圆仪部件后视图图3是图1中A向结构示意图图4是本技术的电路原理图如图所示，本技术由装有电源的底座箱1、开关2、电机座3、微电机5、小皮带轮6、大皮带轮13、皮带11、蜗杆7、蜗轮8、弹性接触片16、发条25、摆杆20、摆角指示杆(22、23)、全圆仪26、发光二极管(17、19、21、27)、支架(28、29)和圆形滑轨32等组成，蜗杆7与电机5的轴相连接，蜗轮8与蜗杆7啮合并与小皮带轮6安装在轮轴9上，固定和支承轮轴9的支承架4和10与电机5一起装在电机座3上，大皮带轮13和弹性接触片16安装在支架29上。大皮带轮13是用透明塑料或有机玻璃等轻质绝缘材料制成，大皮带轮13的背面装有金属导体圈14，大皮带轮13和金属导体圈14可压塑成一体，弹性接触片16的上端压在导体圈14上，下端经绝缘板15固定在支架29上，连接弹性接触片16的引线30与电源接通。圆形滑轨32固定在支架28上，全圆仪26、摆杆20均通过摆杆轴套18安装在支架28上，全圆仪上均匀的刻有360° 角度值24，摆角指示杆(22、23)一端装在摆杆轴套18上，另一端用压紧螺丝(33、34)固定在圆形滑轨32上，二摆角指示杆可各自沿圆形滑轨转动。大皮带轮13、摆杆20和摆角指示杆(22、23)分别装有发光二极管(17、19、21、27)，发光二极管17的一根引线与导体圈相连，另一根通过支架29与电源相连，发光二极管(19、21、27)均通过引线35与电源相接。发条25一端固定在大皮带轮13的铆钉套12上，另一端固定在摆杆轴套18上，铆钉套12通过引线与导体圈14相接。开关2、电机座3、支架(28、29)和滑动变阻器31均固定在装有电源电路的底座箱1上。直流电源有二组，一组电源线与微电机5和滑动变阻器31相接，经开关2形成闭合回路，另一组经开关2、保护电阻R供四个并联的发光二极管(17、19、21、27)使用。二组电源均为4.5V，微电机功率在3～8瓦之间。操作时，将滑动变阻器31的滑片移至最底处，打开开关2，电机5运转，发条25运动带动摆杆20摆动，滑动变阻器31可调节发条策动力频率范围在0.2～3.5HZ。摆杆材料不同，其固有频率也不相同，如果我们采用木质材料做摆杆，摆杆质量在9～11克之间，移动滑动变阻器的滑片，使摆杆摆角最大(摆角为240°左右)，用秒表测得摆杆发光二极管的策动力频率为1.6HZ，与大皮带轮上发光二极管的振动频率相等，即出现“共振”现象，说明木条摆杆的固有频率也为1.6HZ。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共振演示仪，其特征在于演示仪由装有电源电路的底座箱１、开关２、电机座３、微电机５、小皮带轮６、大皮带轮１３、皮带１１、蜗杆７、蜗轮８、弹性接触片１６、发条２５、摆杆２０、摆角指示杆（２２、２３）、全园仪２６、发光二极管（１７、１９、２１、２７）、支架（２８、２９）和园形滑轨３２组成，蜗杆７与电机５的轴相连接，蜗轮８与蜗杆７啮合并与小皮带轮６安装在轮轴９上，固定和支承轮轴９的支架４和１０与电机一起安装在电机座３上，大皮带轮和弹性接触片１６安装在支架２９上，圆形滑轨３２固定在支架２８上，全圆仪２６、摆杆２０均通过摆杆轴套１８安装在支架２８上，大皮带轮１３、摆杆２０和摆角指示杆（２２、２３）分别装有发光二极管（１７、１９、２１、２７），发条２５一端固定在大皮带轮１３的铆钉套１２上，另一端固定在摆杆轴套１８上，开关２、电机座３、支架（２８、２９）和滑动变阻器３１均固定在装有电源电路的底座箱１上，其直流电源有二组，一组电源线与微电机和滑动变阻器３１相连，经开２形成闭合回路，另一组经开关２、保护电阻Ｒ供四个并联的发光二极管（１７、１９、２１、２７）使用。

【技术特征摘要】
1.一种共振演示仪，其特征在于演示仪由装有电源电路的底座箱1、开关2、电机座3、微电机5、小皮带轮6、大皮带轮13、皮带11、蜗杆7、蜗轮8、弹性接触片16、发条25、摆杆20、摆角指示杆(22、23)、全园仪26、发光二极管(17、19、21、27)、支架(28、29)和园形滑轨32组成，蜗杆7与电机5的轴相连接，蜗轮8与蜗杆7啮合并与小皮带轮6安装在轮轴9上，固定和支承轮轴9的支架4和10与电机一起安装在电机座3上，大皮带轮和弹性接触片16安装在支架29上，圆形滑轨32固定在支架28上，全圆仪26、摆杆20均通过摆杆轴套18安装在支架28上，大皮带轮13、摆杆20和摆角指示杆(22、23)分别装有发光二极管(17、19、21、27)，发条25一端固定在大皮带轮13的铆钉套12上，另一端固定在摆杆轴套18上，开关2、电机座3、支架(28、29)和滑动变阻器31均固定在装有电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志文，张锦，刘万才，
申请(专利权)人：西安数学仪器厂，
类型：实用新型
国别省市：64[中国|宁夏]