專利名稱：凹面科氏力轉(zhuǎn)盤演示實(shí)驗(yàn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型專利涉及凹面科氏力轉(zhuǎn)盤演示實(shí)驗(yàn)儀，屬大學(xué)物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于慣性的存在，在非慣性參照系中觀察物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，總感覺(jué)到物體好象在受到一個(gè)力的作用，這就是慣性力。例如，地球是一個(gè)非慣性參照系，北半球由北向南流的河水總是沖刷河的西岸，也就是說(shuō)流動(dòng)的河水受到了向西的慣性力(科里奧利力)的作用。大學(xué)物理教學(xué)中涉及慣性力時(shí)總要安排一些演示實(shí)驗(yàn)，如轉(zhuǎn)盤中運(yùn)動(dòng)的珠串、流動(dòng)的水等，但儀器分散而繁雜。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種凹面科氏力轉(zhuǎn)盤演示實(shí)驗(yàn)儀。本實(shí)用新型凹面科氏力轉(zhuǎn)盤演示實(shí)驗(yàn)儀(見(jiàn)圖1)由一個(gè)凹面轉(zhuǎn)盤和一組配件組成。配件有一個(gè)鋼球、一個(gè)皮帶組件(見(jiàn)圖2)、一個(gè)轉(zhuǎn)珠串組件(見(jiàn)圖3)和一個(gè)單擺組件(見(jiàn)圖4)。凹面轉(zhuǎn)盤是一個(gè)可以繞垂直軸穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)的凹球面圓盤，鋼球在凹球面上可以作往復(fù)滾動(dòng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，給鋼球一定的初速度，再輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，觀看鋼球相對(duì)于轉(zhuǎn)盤坐標(biāo)系位置的變化；皮帶組件主要由兩個(gè)圓輪以及連系它們的皮帶組成，由電機(jī)帶動(dòng)其中一輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使兩輪之間的皮帶高速運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，把皮帶組件放在轉(zhuǎn)盤上，開(kāi)啟小電機(jī)使皮帶運(yùn)動(dòng)起來(lái)，再輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，就可看到皮帶形狀鼓起來(lái)或凹下去的變化；轉(zhuǎn)珠串組件由小電機(jī)帶動(dòng)的圓輪以及系在圓輪上的一系列小珠組成。實(shí)驗(yàn)時(shí)，把轉(zhuǎn)珠串組件放在轉(zhuǎn)盤上，調(diào)整圓輪與水平面成一定的角度，開(kāi)啟小電機(jī)使圓輪轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，圓輪帶動(dòng)眾小珠運(yùn)動(dòng)，再輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，觀看眾小珠運(yùn)動(dòng)軌跡的變化；單擺組件由一個(gè)框架和一個(gè)單擺組成。實(shí)驗(yàn)時(shí)，把單擺組件放在轉(zhuǎn)盤上，手動(dòng)使單擺擺動(dòng)起來(lái)，再輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，觀看單擺擺平面相對(duì)于轉(zhuǎn)盤坐標(biāo)系位置的變化。本實(shí)驗(yàn)儀結(jié)構(gòu)緊湊，演示效果良好，是對(duì)已有實(shí)驗(yàn)的完善、概括與補(bǔ)充。


圖1為凹面轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為皮帶組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為轉(zhuǎn)珠串組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為單擺組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參照附圖說(shuō)明實(shí)施例如下。如圖1所示，本儀器主要由凹面轉(zhuǎn)盤和一組配件組成，配件包括一個(gè)鋼球、一個(gè)皮帶組件(見(jiàn)圖2)、一個(gè)轉(zhuǎn)珠串組件(見(jiàn)圖3)和一個(gè)單擺組件(見(jiàn)圖4)。凹面轉(zhuǎn)盤是一個(gè)可以繞垂直軸穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)的凹球面圓盤，厚60mm，直徑Φ500mm，周邊設(shè)有10mm的高沿，中心比凹面邊沿下凹25mm，它通過(guò)小摩擦力矩軸承2與基座3連在一起。皮帶組件的結(jié)構(gòu)如圖2所示，它由兩個(gè)圓輪4以及聯(lián)系它們的皮帶5組成，由小電機(jī)帶動(dòng)其中一輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使兩輪之間的皮帶高速運(yùn)動(dòng)，圓輪直徑Φ50mm，兩輪中心之間的距離為350mm；皮帶5由彈性好密度大的材料制成。轉(zhuǎn)珠串組件的結(jié)構(gòu)如圖3所示，它由小電機(jī)帶動(dòng)的圓輪7以及系在圓輪上的一系列小珠6組成，其中電機(jī)電池盒9可在框架8中繞軸11轉(zhuǎn)動(dòng)一角度后用手動(dòng)螺帽擰緊以使圓輪7偏離水平面一定角度，10為電池開(kāi)關(guān)。單擺組件的結(jié)構(gòu)如圖4所示，它由一個(gè)框架12和一個(gè)單擺13組成，使把它放在凹面轉(zhuǎn)盤上時(shí)框架下部的圓環(huán)部與凹面轉(zhuǎn)盤的內(nèi)沿相匹配，單擺的懸掛點(diǎn)位于凹面轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)軸的延長(zhǎng)線上。本實(shí)驗(yàn)儀結(jié)構(gòu)緊湊，演示內(nèi)容多且效果良好。
權(quán)利要求1.一種凹面科氏力轉(zhuǎn)盤演示實(shí)驗(yàn)儀，其特征是由凹面轉(zhuǎn)盤和一組配件組成，配件有一個(gè)鋼球、一個(gè)皮帶組件、一個(gè)轉(zhuǎn)珠串組件和一個(gè)單擺組件組成，皮帶組件由兩個(gè)圓輪以及連系它們的皮帶組成，轉(zhuǎn)珠串組件由電機(jī)帶動(dòng)的圓輪以及系在圓輪上的一系列小珠組成，單擺組件由一個(gè)框架和一個(gè)單擺組成。
專利摘要一種凹面科氏力轉(zhuǎn)盤演示實(shí)驗(yàn)儀，屬大學(xué)物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器領(lǐng)域。本實(shí)驗(yàn)儀是由凹面轉(zhuǎn)盤和一組配件組成，配件有一個(gè)鋼球、一個(gè)皮帶組件、一個(gè)轉(zhuǎn)珠串組件和一個(gè)單擺組件組成，皮帶組件由兩個(gè)圓輪以及連系它們的皮帶組成，轉(zhuǎn)珠串組件由電機(jī)帶動(dòng)的圓輪以及系在圓輪上的一系列小珠組成，單擺組件由一個(gè)框架和一個(gè)單擺組成。本實(shí)驗(yàn)儀結(jié)構(gòu)緊湊，演示內(nèi)容多且效果良好。
文檔編號(hào)G09B23/00GK2672784SQ20042000036
公開(kāi)日2005年1月19日 申請(qǐng)日期2004年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月9日
發(fā)明者路峻嶺, 汪榮寶 申請(qǐng)人:清華大學(xué)