System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪制造技术_技高网

一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪制造技术

技术编号:40423244 阅读:4 留言:0更新日期:2024-02-20 22:42
本发明专利技术公开了一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪,包括画写板,画写板与用于驱动画写板水平转动的驱动机构连接,画写板边缘安装有弹射装置,弹射装置可用于将弹珠弹射到画写板上,弹珠弹设在画写板上后可在画写板上画上运动轨迹,通过驱动机构可驱动画写板水平转动,当画写板在水平转动的过程中,弹射装置将弹珠弹出,弹珠在弹出后会在画写板上画上运动轨迹,从弹珠在画写板上画的运动轨迹可以看出弹珠在科里奥利力作用下发生偏转做曲线运动,因此可明显直观的表现出科里奥利力,易于学生理解,从而提高教学质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及旋转式科里奥利力实验仪,尤其是涉及一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪


技术介绍

1、科里奥利力或又简称为科氏力,是对旋转体系中进行直线运动的质点由于惯性相对于旋转体系产生的直线运动的偏移的一种描述。在地球上,相对于地球运动的物体会受到另外一种惯性力的作用。这种惯性力,以首先研究它的法国数学家科里奥利的名字命名,叫做科里奥利力它是一种惯性力,它是取不同参照系产生的一种差异,我们拿自己生活的地球为参照系就有了科里奥利力。宇宙中任何一个星球上,只要它自转,就会存在科里奥利力。

2、例如,地球由于自转而有一定的角速度,所以当沿地球表面运动时,就有科里奥利力出现。如果一列火车在北半球沿经线向北而行,科氏力方向为向东。在此情形下,列车施于东侧轨道上的压力较其施于西侧轨道上的压力大。而在南半球上,当列车向沿经线南运动时,科氏力的方向也向东。再有信风与季风以及热带气旋均是因为科氏力的存在而形成的。

3、科里奥利力来自于物体运动所具有的惯性,在旋转体系中进行直线运动的质点,由于惯性的作用,有沿着原有运动方向继续运动的趋势,但是由于体系本身是旋转的,在经历了一段时间的运动之后,体系中质点的位置会有所变化,而它原有的运动趋势的方向,如果以旋转体系的视角去观察,就会发生一定程度的偏离。

4、在物理教学中,一般是以质点运动来说明科氏力。当一个质点相对于惯性系做直线运动时,相对于旋转体系,其轨迹是一条曲线。立足于旋转体系,应该有一个力驱使质点运动轨迹形成曲线,这个力就是科里奥利力。但是科氏力如何使质点运动轨迹形成曲线,学生总感到抽象,难以理解接受,若能通过实验演示该现象,则大有说服力,现有的科里奥利力实验仪所演示的科里奥利力比较抽象,使得学生难以理解,从而降低教学质量。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服上述技术不足,提出一种旋转式科里奥利力实验仪,解决现有的科里奥利力实验仪所演示的科里奥利力比较抽象,使得学生难以理解,从而降低教学质量的技术问题。

2、为达到上述技术目的,本专利技术的技术方案提供一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪,包括画写板,画写板与用于驱动画写板水平转动的驱动机构连接,画写板边缘安装有弹射装置,弹射装置可用于将弹珠弹射到画写板上,弹珠弹射在画写板上后可在画写板上画上运动轨迹。

3、进一步,画写板采用磁性画写板,弹珠采用磁性弹珠。

4、进一步,驱动机构包括旋转轴,画写板安装在旋转轴上端,旋转轴通过轴承转动安装在支架上,旋转轴下端安装有从动伞齿,从动伞齿与主动伞齿啮合,主动伞齿安装在把手杆一端,把手杆通过轴承转动安装在支架上。

5、进一步,把手杆为“z”字型结构,主动伞齿安装在把手杆一端,把手杆一端通过轴承转动安装在支架上。

6、进一步,旋转轴上端安装有转盘,画写板安装在转盘顶部,转盘顶部边缘安装有围栏,画写板设在围栏内部。

7、进一步,弹射装置包括套筒,套筒靠近画写板的一端内部安装有用于将弹珠从套筒内推出的推动机构,套筒远离画写板的一端内部安装有用于控制推动机构的控制开关。

8、进一步,套筒的中心轴沿画写板的直径方向。

9、进一步,套筒中间内部安装有用于为弹射装置供电的电池。

10、进一步,推动机构包括设在套筒内的第一弹簧,第一弹簧远离画写板的一端与套筒连接,第一弹簧远离画写板的一端还设有电磁铁,电磁铁固定安装在套筒内部,第一弹簧靠近画写板的一端与第一滑块连接,第一滑块滑动设在套筒内部,第一滑块靠近电磁铁的一侧设有铁块。

11、进一步,控制开关包括设在套筒内的第二弹簧,第二弹簧靠近画写板的一侧与套筒连接,第二弹簧远离画写板的一端与第二滑块一侧连接,第二滑块滑动设在套筒内部,第二滑块另一侧设有感应块,套筒远离画写板的一端内部安装有与感应块相配合的接近开关。

12、本专利技术的有益效果包括:

13、1、通过驱动机构可驱动画写板水平转动,当画写板在水平转动的过程中,弹射装置将弹珠弹出,弹珠在弹出后会在画写板上画上运动轨迹,从弹珠在画写板上画的运动轨迹可以看出弹珠在科里奥利力作用下发生偏转做曲线运动,因此可明显直观的表现出科里奥利力,易于学生理解,从而提高教学质量;

14、2、当电磁铁通电时,电磁铁吸住铁块,同时第一弹簧收缩,当电磁铁断电时,铁块从电磁铁上松开,同时第一弹簧伸长,在第一弹簧的弹力作用下,第一滑块将弹珠从套筒内弹出,结构简单,设计合理;

15、3、当驱动机构驱动画写板转动时弹射装置转动,同时第二滑块在离心力的作用下在套筒内向远离画写板的方向运动,感应块向靠近接近开关的方向运动,随着弹射装置速度的增加,离心力增加,感应块与接近开关之间的距离越来越近,当感应块达到接近开关的感应位置时,接近开关响应并控制推动机构将弹珠从套筒内推出,从而可在画写板转动时控制推动机构自动将弹珠从套筒内弹出,操作方便。

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【技术保护点】

1.一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪,其特征在于,包括画写板(1),所述画写板(1)与用于驱动画写板(1)水平转动的驱动机构(2)连接,所述画写板(1)边缘安装有弹射装置(3),所述弹射装置(3)可用于将弹珠(4)弹射到画写板(1)上,所述弹珠(4)弹射在画写板(1)上后可在画写板(1)上画上运动轨迹。

2.根据权利要求1所述的一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪,其特征在于,所述画写板(1)采用磁性画写板,所述弹珠(4)采用磁性弹珠。

3.根据权利要求1所述的一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪,其特征在于,所述驱动机构(2)包括旋转轴(21),所述画写板(1)安装在旋转轴(21)上端,所述旋转轴(21)通过轴承转动安装在支架(22)上,所述旋转轴(21)下端安装有从动伞齿(23),所述从动伞齿(23)与主动伞齿(24)啮合,所述主动伞齿(24)安装在把手杆(25)一端,所述把手杆(25)通过轴承转动安装在支架(22)上。

4.根据权利要求3所述的一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪,其特征在于,所述把手杆(25)为“Z”字型结构,所述主动伞齿(24)安装在把手杆(25)一端,所述把手杆(25)一端通过轴承转动安装在支架(22)上。

5.根据权利要求1所述的一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪,其特征在于,所述旋转轴(21)上端安装有转盘(26),所述画写板(1)安装在转盘(26)顶部,所述转盘(26)顶部边缘安装有围栏(27),所述画写板(1)设在围栏(27)内部。

6.根据权利要求1所述的一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪,其特征在于,所述弹射装置(3)包括套筒(31),所述套筒(31)靠近画写板(1)的一端内部安装有用于将弹珠(4)从套筒(31)内推出的推动机构(32),所述套筒(31)远离画写板(1)的一端内部安装有用于控制推动机构(32)的控制开关(33)。

7.根据权利要求6所述的一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪,其特征在于,所述套筒(31)的中心轴沿画写板(1)的直径方向。

8.根据权利要求6所述的一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪,其特征在于,所述套筒(31)中间内部安装有用于为弹射装置(3)供电的电池(34)。

9.根据权利要求6所述的一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪,其特征在于,所述推动机构(32)包括设在套筒(31)内的第一弹簧(321),所述第一弹簧(321)远离画写板(1)的一端与套筒(31)连接,所述第一弹簧(321)远离画写板(1)的一端还设有电磁铁(322),所述电磁铁(322)固定安装在套筒(31)内部,所述第一弹簧(321)靠近画写板(1)的一端与第一滑块(323)连接,所述第一滑块(323)滑动设在套筒(31)内部,所述第一滑块(323)靠近电磁铁(322)的一侧设有铁块(324)。

10.根据权利要求6所述的一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪,其特征在于,所述控制开关(33)包括设在套筒(31)内的第二弹簧(331),所述第二弹簧(331)靠近画写板(1)的一侧与套筒(31)连接,所述第二弹簧(331)远离画写板(1)的一端与第二滑块(332)一侧连接,所述第二滑块(332)滑动设在套筒(31)内部,所述第二滑块(332)另一侧设有感应块(333),所述套筒(31)远离画写板(1)的一端内部安装有与感应块(333)相配合的接近开关(334)。

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【技术特征摘要】

1.一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪,其特征在于,包括画写板(1),所述画写板(1)与用于驱动画写板(1)水平转动的驱动机构(2)连接,所述画写板(1)边缘安装有弹射装置(3),所述弹射装置(3)可用于将弹珠(4)弹射到画写板(1)上,所述弹珠(4)弹射在画写板(1)上后可在画写板(1)上画上运动轨迹。

2.根据权利要求1所述的一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪,其特征在于,所述画写板(1)采用磁性画写板,所述弹珠(4)采用磁性弹珠。

3.根据权利要求1所述的一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪,其特征在于,所述驱动机构(2)包括旋转轴(21),所述画写板(1)安装在旋转轴(21)上端,所述旋转轴(21)通过轴承转动安装在支架(22)上,所述旋转轴(21)下端安装有从动伞齿(23),所述从动伞齿(23)与主动伞齿(24)啮合,所述主动伞齿(24)安装在把手杆(25)一端,所述把手杆(25)通过轴承转动安装在支架(22)上。

4.根据权利要求3所述的一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪,其特征在于,所述把手杆(25)为“z”字型结构,所述主动伞齿(24)安装在把手杆(25)一端,所述把手杆(25)一端通过轴承转动安装在支架(22)上。

5.根据权利要求1所述的一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪,其特征在于,所述旋转轴(21)上端安装有转盘(26),所述画写板(1)安装在转盘(26)顶部,所述转盘(26)顶部边缘安装有围栏(27),所述画写板(1)设在围栏(27)内部。

6.根据权利要求1所述的一种用于物理教学的旋转式科里奥利力实验仪,其特征在于,所述弹射装置(3)包括套筒(31),所述套筒(...

【专利技术属性】
技术研发人员:稂林钱坤禹卓良唐丽魏勇
申请(专利权)人:湖南理工学院
类型:发明
国别省市:

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