本發(fā)明涉及一種玩具領域裝置，尤其是一種可以讓孩子在娛樂時候?qū)W習物理知識的牛頓第二定律教學益智玩具。

背景技術：

牛頓第二定律是指動量為的質(zhì)點，在外力的作用下，其動量隨時間的變化率同該質(zhì)點所受的外力成正比，并與外力的方向相同；用公式表達為：

根據(jù)動量的定義，

若質(zhì)點的質(zhì)量不隨時間變化(即)，則質(zhì)點運動的加速度的大小同作用在該質(zhì)點上的外力的大小成正比，加速度的方向和外力的方向相同；用公式表達為：

通俗講，牛頓第二定律是指物體的加速度跟物體所受的合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。公式：F合＝ma(單位：N(牛)或者千克米每二次方秒)。

目前，關于本專利，公知的技術構造公開的牛頓第二定律實驗裝置，需要用的打點計時器來計算時間，操作復雜且對于操作能力比較弱的小朋友而言難度很大，并且牛頓第二定律實驗裝置成本較高。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有的技術存在的不足,本發(fā)明提供一種牛頓第二定律教學益智玩具，該牛頓第二定律教學益智玩具可以讓孩子在娛樂時候?qū)W習物理知識，通過具體是實驗得出的數(shù)據(jù)與理論計算的數(shù)值對比驗證牛頓第二定律。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：本發(fā)明包括質(zhì)量球、質(zhì)量支撐桿、質(zhì)量提示牌、升降桿齒、加速度標記底板、升降輪軸、升降輪、升降桿、牽引線、固定桿、固定輪、施力砝碼、砝碼固定板、施力提示牌、砝碼存放柜、質(zhì)量球存放盤、升降輪夾。

加速度標記底板上標記有加速度數(shù)值；加速度標記底板標記低數(shù)值的一側設有質(zhì)量支撐桿，質(zhì)量支撐桿上設有質(zhì)量提示牌用于提示，質(zhì)量支撐桿上放置有質(zhì)量球；加速度標記底板標記高數(shù)值的一側設有加速度提示牌，加速度提示牌外側設有升降桿，升降桿外側從上到下設有升降桿齒，所述的升降桿齒齒頭向下；升降桿的升降桿齒齒槽內(nèi)放置有升降輪軸，所述的升降輪軸與其外周的升降輪固定；升降桿頂端設有升降輪夾，升降輪夾可以夾持升降輪用來固定升降輪的高度位置；升降桿背向加速度標記底板標記低數(shù)值的一側設有固定桿，所述的固定桿上設有固定輪，固定桿背向加速度標記底板標記低數(shù)值的一側設有桿件，該桿件頂部設有用于存放施力砝碼的砝碼存放柜，該桿件中部設有砝碼固定板，所述的砝碼固定板下部設有施力提示牌，所述的砝碼固定板上部放置有施力砝碼；所述的施力砝碼與質(zhì)量球通過牽引線繞固定輪和升降輪的輪外周連接。

在一個優(yōu)選或可選地實施例中，所述的支撐桿的高度為1米。

在一個優(yōu)選或可選地實施例中，所述的升降桿的高度為1米。

在一個優(yōu)選或可選地實施例中，支撐桿的一側設有桿件，該桿件上設有質(zhì)量球存放盤。

在一個優(yōu)選或可選地實施例中，所述的質(zhì)量球材質(zhì)為鋼。

在一個優(yōu)選或可選地實施例中，所述的加速度標記底板標記的數(shù)值為加速度，單位為米每秒平方。

在一個優(yōu)選或可選地實施例中，質(zhì)量球上標記有其自身的物理質(zhì)量。

在一個優(yōu)選或可選地實施例中，施力砝碼上標記有自身受到物理重力。

本發(fā)明的有益效果是，可以讓孩子在娛樂時候?qū)W習物理知識，通過具體是實驗得出的數(shù)據(jù)與理論計算的數(shù)值對比驗證牛頓第二定律、而且本發(fā)明操作簡單、成本低。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是牛頓第二定律教學益智玩具實施例的構造圖。

圖2是牛頓第二定律教學益智玩具升降桿實施例的構造圖。

圖中

1、質(zhì)量球

2、質(zhì)量支撐桿

3、質(zhì)量提示牌

4、升降桿齒

5、加速度標記底板

6、升降輪軸

7、升降輪

8、升降桿

9、牽引線

10、固定桿

11、固定輪

12、施力砝碼

13、砝碼固定板

14、施力提示牌

15、砝碼存放柜

16、質(zhì)量球存放盤

17、升降輪夾

具體實施方式

在圖1-2所示實施例中，本發(fā)明包括質(zhì)量球1、質(zhì)量支撐桿2、質(zhì)量提示牌3、升降桿齒4、加速度標記底板5、升降輪軸6、升降輪7、升降桿8、牽引線9、固定桿10、固定輪11、施力砝碼12、砝碼固定板13、施力提示牌14、砝碼存放柜15、質(zhì)量球存放盤16、升降輪夾17。加速度標記底板5上標記有加速度數(shù)值；加速度標記底板5標記低數(shù)值的一側設有質(zhì)量支撐桿2，質(zhì)量支撐桿2上設有質(zhì)量提示牌3用于提示，質(zhì)量支撐桿2上放置有質(zhì)量球1；加速度標記底板5標記高數(shù)值的一側設有加速度提示牌，加速度提示牌外側設有升降桿8，升降桿8外側從上到下設有升降桿齒4，所述的升降桿齒4齒頭向下；升降桿8的升降桿齒4齒槽內(nèi)放置有升降輪軸6，所述的升降輪軸6與其外周的升降輪7固定；升降桿8頂端設有升降輪夾17，升降輪夾17可以夾持升降輪7用來固定升降輪7的高度位置；升降桿8背向加速度標記底板5標記低數(shù)值的一側設有固定桿10，所述的固定桿10上設有固定輪11，固定桿10背向加速度標記底板5標記低數(shù)值的一側設有桿件，該桿件頂部設有用于存放施力砝碼12的砝碼存放柜15，該桿件中部設有砝碼固定板13，所述的砝碼固定板13下部設有施力提示牌14，所述的砝碼固定板13上部放置有施力砝碼12；所述的施力砝碼12與質(zhì)量球1通過牽引線9繞固定輪11和升降輪7的輪外周連接；所述的支撐桿2的高度為1米；所述的升降桿8的高度為1米；支撐桿2的一側設有桿件，該桿件上設有質(zhì)量球存放盤16；所述的質(zhì)量球1材質(zhì)為鋼；所述的加速度標記底板5標記的數(shù)值為加速度，單位為米每秒平方；質(zhì)量球1上標記有其自身的物理質(zhì)量；施力砝碼12上標記有自身受到物理重力。

在具體實施時，支撐桿2和升降桿8的高度為1米，依據(jù)伽利略的自由落體實驗可以計算出任何質(zhì)量的物體從1米高度落下的時間約為0.452秒；首先施力砝碼12與質(zhì)量球1通過牽引線9繞固定輪11和升降輪7的輪外周連接，其中，質(zhì)量球1和升降輪7的幾何尺寸忽略不計，當釋放施力砝碼12使其做自由落體運動時，同時釋放夾持升降輪7的升降輪夾17，升降輪7和施力砝碼12都在做自由落體運動，質(zhì)量球1做豎直方向的自由落體運動的同時也在水平方向受到牽引線9施加的數(shù)值為施力砝碼12重力的拉力，從而也在水平方向做勻加速直線運動，而且運動時間為0.452秒，并落在加速度標記底板5標記的數(shù)值上。

假設質(zhì)量球1的質(zhì)量為m，假設牛頓第二定律F(力)與m(質(zhì)量)的比值為a(加速度)，那么當質(zhì)量球1落下后水平移動的距離s(設為s)應當是0.5*a*0.452*0.452米，可以計算當已知做勻加速運動物體從靜止運動s米時，其本身的加速度應該為9.8s，單位為米每秒平方，所以為了便于實驗加速度標記底板5標記的數(shù)值為加速度a也就是約為9.8s，單位為米每秒平方；所以在具體實驗時，小朋友可以先用牛頓第二定律F(力)與m(質(zhì)量)的比值為a(加速度)計算出a，然后與在加速度標記底板5標記的數(shù)值對比來驗證牛頓第二定律即物體的加速度跟物體所受的合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。公式：F合＝ma(單位：N(牛)或者千克米每二次方秒)。

上述本發(fā)明所公開的任一技術方案除另有聲明外，如果其公開了數(shù)值范圍，那么公開的數(shù)值范圍均為優(yōu)選的數(shù)值范圍，任何本領域的技術人員應該理解：優(yōu)選的數(shù)值范圍僅僅是諸多可實施的數(shù)值中技術效果比較明顯或具有代表性的數(shù)值。由于數(shù)值較多，無法窮舉，所以本發(fā)明才公開部分數(shù)值以舉例說明本發(fā)明的技術方案，并且，上述列舉的數(shù)值不應構成對本發(fā)明創(chuàng)造保護范圍的限制。

同時，上述本發(fā)明如果公開或涉及了互相固定連接的零部件或結構件，那么，除另有聲明外，固定連接可以理解為：能夠拆卸地固定連接(例如使用螺栓或螺釘連接)，也可以理解為：不可拆卸的固定連接(例如鉚接、焊接)，當然，互相固定連接也可以為一體式結構(例如使用鑄造工藝一體成形制造出來)所取代(明顯無法采用一體成形工藝除外)。

另外，上述本發(fā)明公開的任一技術方案中所應用的用于表示位置關系或形狀的術語除另有聲明外其含義包括與其近似、類似或接近的狀態(tài)或形狀。本發(fā)明提供的任一部件既可以是由多個單獨的組成部分組裝而成，也可以為一體成形工藝制造出來的單獨部件。

最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發(fā)明請求保護的技術方案范圍當中。