本實用新型涉及教學(xué)用具技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種牛頓第三定律教學(xué)演示器。
背景技術(shù):
牛頓第三定律是研究物體之間相互作用力的規(guī)律,即相互作用的兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上,是高中力學(xué)中的一個重要的知識點。一般在課堂上,老師都以口述的形式講解,,但往往單憑口頭講解很難夠讓學(xué)生深刻的理解其真正的含義,且枯燥乏味不利于學(xué)習(xí)。由于對實驗的理想情況要求過高,且手動測量誤差較大,很難運用實驗進(jìn)行模擬,尤其是難以用傳統(tǒng)實驗來實時細(xì)致地量化某些物體之間的相互作用力,使得課堂教學(xué)效果大打折扣。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對以上問題,本實用新型提供了一種牛頓第三定律教學(xué)演示器,能夠方便直觀地進(jìn)行牛頓第三定律展示,且能夠?qū)崿F(xiàn)測量量化和可視化處理,可以有效解決背景技術(shù)中的問題。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供如下技術(shù)方案:一種牛頓第三定律教學(xué)演示器,包括存儲盒體,所述存儲盒體通過活動鉸鏈連接有活動盒蓋,所述活動盒蓋的另一端連接有固定鎖扣,活動盒蓋內(nèi)還安裝有控制面板,所述存儲盒體內(nèi)固定有演示操作臺,所述演示操作臺底端安裝有伸縮底座,演示操作臺上表面鋪設(shè)有滑動導(dǎo)軌,所述滑動導(dǎo)軌的兩端內(nèi)卡有支撐柱,所述支撐柱上固定有彈簧測力計,所述彈簧測力計的拉環(huán)套接在支撐柱上,兩個彈簧測力計的測力鉤相連接;所述控制面板內(nèi)安裝有嵌入式微處理器,所述嵌入式微處理器連接有數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)存儲器和LCD驅(qū)動器,所述LCD驅(qū)動器的輸出端還連接有液晶觸摸屏,且液晶觸摸屏鑲嵌在控制面板上表面。
優(yōu)選的,所述彈簧測力計的尖端上還安裝有拉力傳感器,所述拉力傳感器的輸出端連接到數(shù)據(jù)采集器。
優(yōu)選的,所述嵌入式微處理器采用AVR的32位嵌入式微處理器芯片,且嵌入式微處理器還連接有獨立電源和USB接口,所述USB接口的內(nèi)部導(dǎo)線一路連接至獨立電源的充電端,另一路連接至嵌入式微處理器的串行數(shù)據(jù)接口。
優(yōu)選的,所述支撐柱的底端為圓弧面,且支撐柱上還套接有固定壓板,所述固定壓板與支撐柱之間通過調(diào)節(jié)螺絲。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的有益效果是:該牛頓第三定律教學(xué)演示器,通過設(shè)置存儲盒體和活動盒蓋,使整個演示器集成為一體,便于攜帶和存儲;通過設(shè)置控制面板和液晶觸摸屏,利用拉力傳感器進(jìn)行測量,實現(xiàn)了精確量化,并且能夠?qū)⒔Y(jié)果以圖線方式展示;通過設(shè)置USB接口,能夠?qū)⒀菔酒髦苯优c計算機(jī)等設(shè)備相連接,實現(xiàn)了擴(kuò)展功能;本實用新型能夠方便直觀地進(jìn)行牛頓第三定律展示,且能夠?qū)崿F(xiàn)測量量化和可視化處理,有效提高了課堂教學(xué)質(zhì)量,幫助學(xué)生深入理解。
附圖說明
圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為控制面板電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1-存儲盒體;2-活動盒蓋;3-固定鎖扣;4-控制面板;5-演示操作臺;6-伸縮底座;7-滑動導(dǎo)軌;8-支撐柱;9-彈簧測力計;10-嵌入式微處理器;11-數(shù)據(jù)采集器;12-數(shù)據(jù)存儲器;13-LCD驅(qū)動器;14-液晶觸摸屏;15-拉力傳感器;16-獨立電源;17-USB接口;18-固定壓板;19-調(diào)節(jié)螺絲。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
實施例:
請參閱圖1和圖2,本實用新型提供一種技術(shù)方案:一種牛頓第三定律教學(xué)演示器,包括存儲盒體1,所述存儲盒體1通過活動鉸鏈連接有活動盒蓋2,所述活動盒蓋3的另一端連接有固定鎖4,活動盒蓋2內(nèi)還安裝有控制面板4,所述存儲盒體1內(nèi)固定有演示操作臺5,所述演示操作臺5底端安裝有伸縮底座6,演示操作臺4上表面鋪設(shè)有滑動導(dǎo)軌7,所述滑動導(dǎo)軌7的兩端內(nèi)卡有支撐柱8,所述支撐柱8上固定有彈簧測力計9,所述彈簧測力計9的拉環(huán)套接在支撐柱8上,兩個彈簧測力計9的測力鉤相連接;所述控制面板4內(nèi)安裝有嵌入式微處理器10,所述嵌入式微處理器10連接有數(shù)據(jù)采集器11、數(shù)據(jù)存儲器12和LCD驅(qū)動器13,所述LCD驅(qū)動器13的輸出端還連接有液晶觸摸屏14,且液晶觸摸屏14鑲嵌在控制面板4上表面;
所述彈簧測力計9的尖端上還安裝有拉力傳感器15,所述拉力傳感器15的輸出端連接到數(shù)據(jù)采集器11;所述嵌入式微處理器10采用AVR的32位嵌入式微處理器芯片,且嵌入式微處理器10還連接有獨立電源16和USB接口17,所述USB接口17的內(nèi)部導(dǎo)線一路連接至獨立電源16的充電端,另一路連接至嵌入式微處理器10的串行數(shù)據(jù)接口;所述支撐柱8的底端為圓弧面,且支撐柱8上還套接有固定壓板18,所述固定壓板18與支撐柱8之間通過調(diào)節(jié)螺絲19連接。
本實用新型的工作原理:所述存儲盒體1用于存放所有的實驗器材,所述活動盒蓋2通過固定鎖扣3與存放盒體1合接固定;所述控制面板4用于進(jìn)行操作控制;所述演示操作臺5用于支撐所有的實驗器材,且演示操作臺5能夠通過伸縮底座6支撐實現(xiàn)升降,便于將實驗過程展示給遠(yuǎn)處同學(xué)看;所述滑動導(dǎo)軌7貫穿演示操作臺5,支撐柱8能夠在演示操作臺5任意移動,從而實現(xiàn)將兩個彈簧測力計9拉伸;實驗時,可以通過調(diào)節(jié)螺絲19將其中一個固定壓板18壓下,鎖定支撐柱8,即一個彈簧測力計9保持不變,另一個在滑動導(dǎo)軌7上移動,彈簧測力計9能夠通過指示板顯示;所述拉力傳感器15分別測量兩邊的拉力大小,并將采集到的數(shù)據(jù)送入到數(shù)據(jù)采集器11中,數(shù)據(jù)采集器11將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后送入嵌入式微處理器10,所述嵌入式微處理器10調(diào)用內(nèi)置程序?qū)邮盏降臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理,并且繪制成實時曲線圖,經(jīng)過LCD驅(qū)動器13轉(zhuǎn)換后,通過液晶觸摸屏14進(jìn)行顯示,接收到的數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)存儲器12當(dāng)中,所述獨立電源16為裝置供電,所述USB接口17可進(jìn)行充電和數(shù)據(jù)傳輸。
該牛頓第三定律教學(xué)演示器,通過設(shè)置存儲盒體1和活動盒蓋2,使整個演示器集成為一體,便于攜帶和存儲;通過設(shè)置控制面板4和液晶觸摸屏14,利用拉力傳感器進(jìn)行測量,實現(xiàn)了精確量化,并且能夠?qū)⒔Y(jié)果以圖線方式展示;通過設(shè)置USB接口17,能夠?qū)⒀菔酒髦苯优c計算機(jī)等設(shè)備相連接,實現(xiàn)了擴(kuò)展功能;本實用新型能夠方便直觀地進(jìn)行牛頓第三定律展示,且能夠?qū)崿F(xiàn)測量量化和可視化處理,有效提高了課堂教學(xué)質(zhì)量,幫助學(xué)生深入理解。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。