本申請(qǐng)涉及教學(xué)用具的，尤其是涉及向心力演示儀。

背景技術(shù)：

1、物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)過(guò)程中極為重要的一環(huán)，而實(shí)驗(yàn)儀器是物理教學(xué)的輔助裝置，例如傳統(tǒng)向心力實(shí)驗(yàn)裝置是轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，可以使變速塔輪a和b以及長(zhǎng)槽c和短槽d隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的小球也隨著做圓周運(yùn)動(dòng)。使小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由橫臂的擋板對(duì)小球的壓力提供。球?qū)醢宓姆醋饔昧?，通過(guò)橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力套簡(jiǎn)下降，從而露出標(biāo)尺。根據(jù)標(biāo)尺上露出的紅白相問(wèn)等分標(biāo)記，可以粗略計(jì)算出兩個(gè)球所受向心力的比值。

2、但在實(shí)際應(yīng)用中，上述實(shí)驗(yàn)裝置存在部分缺陷，如在探究向心力大小與轉(zhuǎn)速的關(guān)系時(shí)，需要?jiǎng)蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，但是此裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)由手柄驅(qū)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)人員知道手柄不可能做到勻速，同時(shí)，套筒與彈簧之間存在很大的摩擦，測(cè)量結(jié)果誤差較大。

3、因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員提供了向心力演示儀，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┫蛐牧ρ菔緝x。

2、本申請(qǐng)?zhí)峁┑南蛐牧ρ菔緝x采用如下的技術(shù)方案：

3、向心力演示儀，包括底座、轉(zhuǎn)盤(pán)與裝配在轉(zhuǎn)盤(pán)頂部中心處的空心三棱柱，所述底座的頂部挖槽設(shè)置，且槽內(nèi)安裝有電機(jī)，轉(zhuǎn)盤(pán)的底部中心處安裝在電機(jī)的輸出軸上；

4、所述空心三棱柱的三個(gè)側(cè)邊底端上均安裝有拉力傳感器，位于空心三棱柱內(nèi)部還安裝有esp32板子和一個(gè)用來(lái)給板子供電的5v電池，電池用于拉力傳感器供電，所述拉力傳感器的底部設(shè)置有穿孔，且穿孔出口上安裝有不銹鋼蝴蝶卡扣，且穿孔內(nèi)穿設(shè)有拉繩，拉繩的外端部上栓接有轉(zhuǎn)動(dòng)砝碼。

5、進(jìn)一步的，空心三棱柱的頂端開(kāi)口內(nèi)還安裝有載盤(pán)，三個(gè)拉繩的頂端均穿設(shè)在載盤(pán)上，且拉繩的頂端上栓接有拉環(huán)。

6、進(jìn)一步的，拉力傳感器的頂端還配合安裝有螺釘，螺釘螺紋連接在空心三棱柱的側(cè)邊上。

7、進(jìn)一步的，底座的一側(cè)還設(shè)置有臺(tái)座，且臺(tái)座的頂部安裝有光電門(mén)，位于轉(zhuǎn)盤(pán)的邊緣處還設(shè)置有配合光電門(mén)的擋光片。

8、進(jìn)一步的，擋光片的頂端彎折貼合在轉(zhuǎn)盤(pán)的頂部且通過(guò)螺絲固定在轉(zhuǎn)盤(pán)上，所述轉(zhuǎn)盤(pán)的頂面沿著半徑方向還標(biāo)示有刻度線。

9、綜上所述，本申請(qǐng)包括以下有益技術(shù)效果：

10、1.本申請(qǐng)?jiān)诘鬃习惭b有電機(jī)，電機(jī)的輸出軸連接在轉(zhuǎn)盤(pán)的底部中心處，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，方便保持轉(zhuǎn)盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠準(zhǔn)確控制，并且調(diào)速比較方便，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

11、2.本申請(qǐng)?jiān)陔姍C(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)與空心三棱柱轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，拉繩會(huì)拉動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)砝碼跟隨轉(zhuǎn)盤(pán)一同轉(zhuǎn)動(dòng)，并為轉(zhuǎn)動(dòng)砝碼提供向心力，此時(shí)拉力傳感器便可以測(cè)得對(duì)應(yīng)向心力的大小，方便查看。

技術(shù)特征：

1.向心力演示儀，包括底座(1)、轉(zhuǎn)盤(pán)(2)與裝配在轉(zhuǎn)盤(pán)(2)頂部中心處的空心三棱柱(3)，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的向心力演示儀，其特征在于：所述空心三棱柱(3)的頂端開(kāi)口內(nèi)還安裝有載盤(pán)(36)，三個(gè)拉繩(33)的頂端均穿設(shè)在載盤(pán)(36)上，且拉繩(33)的頂端上栓接有拉環(huán)(37)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的向心力演示儀，其特征在于：所述拉力傳感器(31)的頂端還配合安裝有螺釘(35)，螺釘(35)螺紋連接在空心三棱柱(3)的側(cè)邊上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的向心力演示儀，其特征在于：所述底座(1)的一側(cè)還設(shè)置有臺(tái)座(24)，且臺(tái)座(24)的頂部安裝有光電門(mén)(23)，位于轉(zhuǎn)盤(pán)(2)的邊緣處還設(shè)置有配合光電門(mén)(23)的擋光片(21)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的向心力演示儀，其特征在于：所述擋光片(21)的頂端彎折貼合在轉(zhuǎn)盤(pán)(2)的頂部且通過(guò)螺絲固定在轉(zhuǎn)盤(pán)(2)上，所述轉(zhuǎn)盤(pán)(2)的頂面沿著半徑方向還標(biāo)示有刻度線(22)。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及向心力演示儀，其包括底座、轉(zhuǎn)盤(pán)與裝配在轉(zhuǎn)盤(pán)頂部中心處的空心三棱柱，所述底座的頂部挖槽設(shè)置，且槽內(nèi)安裝有電機(jī)，轉(zhuǎn)盤(pán)的底部中心處安裝在電機(jī)的輸出軸上；所述空心三棱柱的三個(gè)側(cè)邊底端上均安裝有拉力傳感器，位于空心三棱柱內(nèi)部還安裝有ESP32板子和一個(gè)用來(lái)給板子供電的5v電池，電池用于拉力傳感器供電，所述拉力傳感器的底部設(shè)置有穿孔，本申請(qǐng)中通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，方便保持轉(zhuǎn)盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠準(zhǔn)確控制，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)與空心三棱柱轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，拉繩會(huì)拉動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)砝碼跟隨轉(zhuǎn)盤(pán)一同轉(zhuǎn)動(dòng)，并為轉(zhuǎn)動(dòng)砝碼提供向心力，此時(shí)拉力傳感器便可以測(cè)得對(duì)應(yīng)向心力的大小，方便查看。

技術(shù)研發(fā)人員：王亞琪,李楠,劉冰,李紅梅,馮潔
受保護(hù)的技術(shù)使用者：云南師范大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240326
技術(shù)公布日：2024/12/19