本發(fā)明涉及大學(xué)教學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,尤其指一種高等數(shù)學(xué)圓周運(yùn)動瞬時(shí)加速度演示教具。
背景技術(shù):
物體做勻速或變速圓周運(yùn)動時(shí),根據(jù)牛頓第二定律,力的作用會使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度,合外力提供向心力,向心力產(chǎn)生的加速度就是向心加速度,其數(shù)值為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的切向速度的平方除以運(yùn)動路徑的曲率半徑,這個(gè)課題的教學(xué)在實(shí)驗(yàn)上要把抽象的內(nèi)容直觀表達(dá)出了有相當(dāng)?shù)碾y度,傳統(tǒng)的教學(xué)中一直沒有很好的解決這個(gè)問題,基本是通過作業(yè)上的畫圖來理解,比較抽象和枯燥。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型一種高等數(shù)學(xué)圓周運(yùn)動瞬時(shí)加速度演示教具,可以解決上述問題的不足,其目的在于提供一種利用激光測速的高等數(shù)學(xué)圓周運(yùn)動瞬時(shí)加速度演示教具。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)解決方案為:一種高等數(shù)學(xué)圓周運(yùn)動瞬時(shí)加速度演示教具由鐵圓盤、盤軸桿、轉(zhuǎn)軸、調(diào)速電動機(jī)、螺絲a、電機(jī)支架片、控制線b、顯示屏、調(diào)速器、按鍵、螺絲c、底片d、底板、底片e、直角支架、帶顯示屏控制器、外端磁鐵圓靶片、螺絲f、內(nèi)端磁鐵圓靶片、激光頭、激光測速器、測速支架片、調(diào)位長槽、旋鈕、控制線g組成;鐵圓盤背面圓心處設(shè)置盤軸桿,盤軸桿插入調(diào)速電動機(jī)前端的轉(zhuǎn)軸的軸孔內(nèi),調(diào)速電動機(jī)兩側(cè)用一對相等的螺絲a固定在對稱相等的電機(jī)支架片上端,一對支架片下端各自連接在一對相等的底片d上,一對底片d分別由兩個(gè)螺絲c固定在底板上,調(diào)速電動機(jī)后端底部與放置在底板后端臺面上的調(diào)速器9通過控制線b連接,調(diào)速器正面上方設(shè)置顯示屏,顯示屏下方設(shè)置按鍵,一對相等的測速支架片上設(shè)置對稱相等的調(diào)位長槽,激光測速器前端設(shè)置激光頭,激光測速器兩側(cè)用一對相等的旋鈕固定在一對調(diào)位長槽的外側(cè),一對測速支架片下端各自連接在一對相等的底片e上,一對底片e分別由兩個(gè)螺絲f固定在底板上,底板左端上面設(shè)置帶顯示屏控制器,帶顯示屏控制器背面通過直角支架固定在底板的臺面上,激光測速器后端與帶顯示屏控制器通過控制線g連接,鐵圓盤正面離圓心近處設(shè)置內(nèi)端磁鐵圓靶片吸在鐵圓盤表面,離圓心遠(yuǎn)處設(shè)置外端磁鐵圓靶片吸在鐵圓盤表面,演示時(shí)激光頭射出的激光通過旋鈕調(diào)節(jié)上下位置使其打在內(nèi)端磁鐵圓靶片或外端磁鐵圓靶片上。
本實(shí)用新型的有益效果是:采用該圓周運(yùn)動瞬時(shí)加速度演示教具,使用時(shí)通過移動磁鐵圓靶片來改變到圓心的半徑,通過上下移動激光測速器來對準(zhǔn)激光打在磁鐵圓靶片上,通過調(diào)速器來調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,通過激光測速器來測量磁鐵圓靶片的速度并顯示在液晶屏上,然后利用磁鐵圓靶片切向速度的平方除以其到圓心的半徑即可求出瞬時(shí)加速度,具有設(shè)計(jì)先進(jìn)合理,測速精確,教學(xué)直觀形象,化難為易的優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對實(shí)用新型進(jìn)一步描述。
附圖1為一種高等數(shù)學(xué)圓周運(yùn)動瞬時(shí)加速度演示教具示意圖;
圖中:1、鐵圓盤,2、盤軸桿,3、轉(zhuǎn)軸,4、調(diào)速電動機(jī),5、螺絲a,6、電機(jī)支架片,7、控制線b,8、顯示屏,9、調(diào)速器,10、按鍵,11、螺絲c,12、底片d,13、底板,14、底片e,15、直角支架,16、帶顯示屏控制器,17、外端磁鐵圓靶片,18、螺絲f,19、內(nèi)端磁鐵圓靶片,20、激光頭,21、激光測速器,22、測速支架片,23、調(diào)位長槽,24、旋鈕,25、控制線g。
具體實(shí)施方式
由附圖所示,一種高等數(shù)學(xué)圓周運(yùn)動瞬時(shí)加速度演示教具由鐵圓盤1、盤軸桿2、轉(zhuǎn)軸3、調(diào)速電動機(jī)4、螺絲a5、電機(jī)支架片6、控制線b7、顯示屏8、調(diào)速器9、按鍵10、螺絲c11、底片d12、底板13、底片e14、直角支架15、帶顯示屏控制器16、外端磁鐵圓靶片17、螺絲f18、內(nèi)端磁鐵圓靶片19、激光頭20、激光測速器21、測速支架片22、調(diào)位長槽23、旋鈕24、控制線g25組成;鐵圓盤1背面圓心處設(shè)置盤軸桿2,盤軸桿2插入調(diào)速電動機(jī)4前端的轉(zhuǎn)軸3的軸孔內(nèi),調(diào)速電動機(jī)4兩側(cè)用一對相等的螺絲a5固定在對稱相等的電機(jī)支架片6上端,一對支架片6下端各自連接在一對相等的底片d12上,一對底片d12分別由兩個(gè)螺絲c11固定在底板13上,調(diào)速電動機(jī)4后端底部與放置在底板13后端臺面上的調(diào)速器9通過控制線b7連接,調(diào)速器9正面上方設(shè)置顯示屏8,顯示屏8下方設(shè)置按鍵10,一對相等的測速支架片22上設(shè)置對稱相等的調(diào)位長槽23,激光測速器21前端設(shè)置激光頭20,激光測速器21兩側(cè)用一對相等的旋鈕24固定在一對調(diào)位長槽23的外側(cè),一對測速支架片22下端各自連接在一對相等的底片e14上,一對底片e14分別由兩個(gè)螺絲f18固定在底板13上,底板13左端上面設(shè)置帶顯示屏控制器16,帶顯示屏控制器16背面通過直角支架15固定在底板13的臺面上,激光測速器21后端與帶顯示屏控制器16通過控制線g25連接,鐵圓盤1正面離圓心近處設(shè)置內(nèi)端磁鐵圓靶片19吸在鐵圓盤1表面,離圓心遠(yuǎn)處設(shè)置外端磁鐵圓靶片17吸在鐵圓盤1表面,演示時(shí)激光頭20射出的激光通過旋鈕24調(diào)節(jié)上下位置使其打在內(nèi)端磁鐵圓靶片19或外端磁鐵圓靶片17上。
以上所述,實(shí)施方式僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述,并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定,在不脫離本發(fā)明技術(shù)的精神的前提下,本領(lǐng)域工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn),均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。