一种用于探究摆的秘密的教具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于探究摆的秘密的教具，包括底盘和位于底盘两侧的立柱，在两侧立柱上安装有横梁，横梁上连接有摆绳，摆绳上安有摆球，所述底盘上安有磁性画板，所述摆球上安有磁性画笔。该教具更加真实再现傅科摆，并能生动模拟地球南北极自转下摆的摆动，具有良好的展示和说服效果。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种教学用具，具体而言涉及一种用于探究摆的秘密的教具。
技术介绍
在教学中，会用到各式各样的教具，教具的使用有助于将教学内容直观化，形象生动化和深入化，对学生理解知识，培养想象与思维能力具有重要的作用。摆，是小学科学课，中学甚至大学物理课上的一个重要概念，摆所做的摆动，是教学中一种重要的机械运动，包含着丰富的物理原理。譬如在物理学史上，法国物理学家傅科在185 1年向人们展示了在只受重力作用下的摆，其摆动平面会发生变化，唯一合理的解决就是地球自转导致观察者观察角度在变化，从而证实了地球自转现象的存在，这种摆后来被成为傅科摆。为了向学生讲解和展示傅科摆以及摆的其他各种原理，探究摆的秘密，许多关于摆的教具被广泛采用。比如，有的教具制作摆时，将摆球内装入细沙，在摆动中通过细沙不断漏下来描绘摆动轨迹从而体现摆动平面的变化，进而重现傅科摆的实验，但是，细沙从摆球中漏下会导致摆球重心的变化，从严格意义上来说不是同一个摆在摆动，而是时刻变化的摆在摆动，因此说服力不强。还有的教具在摆球上安装有画笔，与下面的画板相接触，进而描述摆动轨迹，但缺点是难以回避描绘轨迹时摩擦力的存在，相当于给摆动增加了一个外力，使傅科摆实验失真，亦缺乏说服力。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于探究摆的秘密的教具，该教具更加真实再现傅科摆，并能生动模拟地球南北极自转下摆的摆动，具有良好的展示和说服效果。为实现上述目的，本技术采取以下技术方案一种用于探究摆的秘密的教具，包括底盘和位于底盘两侧的立柱，在两侧立柱上安装有横梁，横梁上连接有摆绳，摆绳上安有摆球，其特征在于，所述底盘上安有磁性画板，所述摆球上安有磁性画笔。所述磁性画板具有凹面，所述磁性画笔与磁性画板凹面不接触，当磁性画笔随摆球摆动时，磁性画笔与磁性画板凹面的距离保持恒定。所述横梁上安装有量角器，所述底盘与电机相连，电机设置在底座上。从上述的技术方案可以看出，本教具在摆球上安装有磁性画笔，下方设有磁性画板，二者不需接触即能描绘摆动轨迹，磁性画板具有凹面，在摆动过程中始终与磁性画笔保持等距，具有良好的绘图效果；另外，底盘通过电机在底座上可以进行转动，从而可以直观生动展示地球南北极自转条件下摆的运动情况。附图说明图I为本技术结构示意图。具体实施方式以下结合附图，对本技术做进一步说明在底座I上安装有电机2，电机2与底盘3相连并能带动底盘3转动。在底盘3上安装有两侧立柱，其中立柱5和立柱7相连成为左侧立柱，立柱6和立柱8相连成为右侧立柱(采用此组合形式目的为便于拆装打包，也可以直接采用两个独立的立柱)，上方具有横梁9，立柱中间有可拔插横梁10，横梁10可根据实验或演示需要决定是否安装。摆绳11、摆绳12 —端分别与横梁9相连，下端分别安有摆球13、摆球14，摆球13上安有磁性画笔(图中为显示)，根据实际需要可以增加或减少摆球和摆绳的数量。横梁10上安装有摆绳15和摆绳16，各自连有摆球17和摆球18 (如前述，根据需要决定是否安装)。在横梁10上安装有量角器19(也可以安装在横梁9上，此种情况图中未显示)。底盘3上安装有磁性画板4，磁性画板4具有凹面，摆球13与磁性画板凹面不接触，在摆球13摆动时，磁性画笔端点到磁性画板凹面的垂直距离始终保持恒定，这样使得磁性画板凹面感受到磁性画笔的磁力始 终相等，从而使描绘出的轨迹力度均匀清晰。在进行傅科摆的实验时，不安装横梁10，摆绳12和摆球14也不安装在横梁9上，只在横梁9中间保留摆绳11和摆球13，摆球13自然下垂时对准磁性画板4的凹面中心，是摆球13摆动后，磁性画板即可在磁性画板4的凹面上记录摆动轨迹，实验表明摆动平面在逆时针旋转，表明地球在自西向东进行自转。开动电机2，底盘3被电机2带动在底座I上旋转，是摆球13摆动，可以形象模拟地球自转下摆的运动情况，底盘3的转动方向有顺时针和逆时针两种，用于分别模拟南北半球自转时摆动情况。本教具还可以研究摆的等时性、改变摆锤质量、改变摆锤的重心等实验，具有多种演示功能。权利要求1.一种用于探究摆的秘密的教具，包括底盘和位于底盘两侧的立柱，在两侧立柱上安装有横梁，横梁上连接有摆绳，摆绳上安有摆球，其特征在于，所述底盘上安有磁性画板，所述摆球上安有磁性画笔。2.如权利要求I所述的用于探究摆的秘密的教具，其特征在于，所述磁性画板具有凹面，所述磁性画笔与磁性画板凹面不接触，当磁性画笔随摆球摆动时，磁性画笔与磁性画板凹面的距离保持恒定。3.如权利要求2所述的用于探究摆的秘密的教具，其特征在于，所述横梁上安装有量角器，所述底盘与电机相连，电机设置在底座上。专利摘要本技术公开了一种用于探究摆的秘密的教具，包括底盘和位于底盘两侧的立柱，在两侧立柱上安装有横梁，横梁上连接有摆绳，摆绳上安有摆球，所述底盘上安有磁性画板，所述摆球上安有磁性画笔。该教具更加真实再现傅科摆，并能生动模拟地球南北极自转下摆的摆动，具有良好的展示和说服效果。文档编号G09B23/10GK202758521SQ20122024381公开日2013年2月27日 申请日期2012年5月29日 优先权日2012年5月29日专利技术者肖双春, 孟伟宏, 张丽娜, 陈群, 王丽英, 王瑞玲, 高春鹏 申请人:肖双春, 孟伟宏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于探究摆的秘密的教具，包括底盘和位于底盘两侧的立柱，在两侧立柱上安装有横梁，横梁上连接有摆绳，摆绳上安有摆球，其特征在于，所述底盘上安有磁性画板，所述摆球上安有磁性画笔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖双春，孟伟宏，张丽娜，陈群，王丽英，王瑞玲，高春鹏，
申请(专利权)人：肖双春，孟伟宏，
类型：实用新型
国别省市：