本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)儀器,具體涉及一種測(cè)試加速度和傾斜板的傾斜角度之間關(guān)系的角度加速度測(cè)量?jī)x。
背景技術(shù):
高中生在物理課程的學(xué)習(xí)中經(jīng)常需要對(duì)不同角度下物體的運(yùn)動(dòng)加速度進(jìn)行測(cè)量。傾斜的角度越大,重力作用在物體運(yùn)動(dòng)方向上的分量就越大,物體在運(yùn)動(dòng)方向上的加速度也就越大。為了測(cè)量不同角度對(duì)加速度的影響,在實(shí)際測(cè)試中,需要不斷的對(duì)運(yùn)動(dòng)物體傾斜的角度進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整傾斜的角度的操作過(guò)程較為繁瑣,且角度調(diào)整的精度較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中角度調(diào)整過(guò)程繁瑣和角度調(diào)整精度低的問題,本實(shí)用新型提供一種角度加速度測(cè)量?jī)x。
本實(shí)用新型提供的角度加速度測(cè)量?jī)x,包括底板,底板上安裝有氣泡水平儀,底板的四個(gè)角下端分別安裝有高度可調(diào)的支撐架。所述底板的左側(cè)通過(guò)鉸鏈連接有傾斜板,傾斜板的上端安裝有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。底板的右側(cè)安裝有步進(jìn)電機(jī),步進(jìn)電機(jī)上設(shè)置有向上延伸的滾珠絲杠,所述傾斜板上設(shè)置有滑槽,所述滾珠絲杠的上部設(shè)置有滑塊,所述滑塊在滑槽內(nèi)上下滑動(dòng);所述角度加速度測(cè)量?jī)x上還設(shè)置有測(cè)量?jī)A斜板和底板之間角度的角度傳感器。
優(yōu)選的,所述支撐架包括支座和支撐桿,支撐桿的上端固定在底板上,支座上設(shè)置有螺桿,所述螺桿擰入支撐桿下端的螺孔。
優(yōu)選的,所述步進(jìn)電機(jī)安裝在底板的下端面上,底板上設(shè)置有通孔,所述步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸穿過(guò)通孔,滾珠絲杠連接在轉(zhuǎn)軸上。
優(yōu)選的,所述傾斜板上設(shè)置有從上向下延伸的貫通槽,所述貫通槽的下部設(shè)置有向兩側(cè)延伸的滑槽,所述滾珠絲杠的上端從下向上伸出貫通槽,所述滾珠絲杠上部的滑塊在滑槽內(nèi)上下滑動(dòng)。
優(yōu)選的,還包括控制器,所述控制器與步進(jìn)電機(jī)相連接,所述控制器連接有操作面板,所述操作面板上設(shè)置有顯示屏,所述顯示屏還與角度傳感器相連接。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下有益效果:
上述一種角度加速度測(cè)量?jī)x,使用過(guò)程中,通過(guò)氣泡水平儀確認(rèn)底板是否水平,當(dāng)?shù)装鍍A斜時(shí),可通過(guò)旋轉(zhuǎn)支座調(diào)節(jié)螺桿擰入螺孔的深度,進(jìn)而調(diào)節(jié)支撐架的高度,使底板水平。調(diào)節(jié)過(guò)程簡(jiǎn)單方便。通過(guò)步進(jìn)電機(jī)控制滾珠絲杠的上下運(yùn)動(dòng),運(yùn)功時(shí)滑塊在滑槽內(nèi)滑動(dòng),使傾斜板以鉸鏈為軸轉(zhuǎn)動(dòng),改變傾斜板和底板之間的傾斜角度;通過(guò)角度傳感器確認(rèn)角度調(diào)整完畢,步進(jìn)電機(jī)停止工作,角度的調(diào)整的操作過(guò)程簡(jiǎn)單方便。最后,將小車安裝在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器上,完成加速度和傾斜板角度測(cè)量實(shí)驗(yàn)。通過(guò)上述一種角度加速度測(cè)量?jī)x進(jìn)行實(shí)驗(yàn),與現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備相比,操作過(guò)程簡(jiǎn)單方便,角度調(diào)整的精度高;通過(guò)步進(jìn)電機(jī),可將傾斜板的傾斜角度調(diào)整到0度至90度之間任意數(shù)值。
附圖說(shuō)明
圖1是角度加速度測(cè)量?jī)x的立體結(jié)構(gòu)示意圖Ⅰ。
圖2是角度加速度測(cè)量?jī)x的立體結(jié)構(gòu)示意圖Ⅱ。
圖3是滾珠絲杠與傾斜板連接處的部分剖面圖。
1底板;2氣泡水平儀;31支座;32支撐桿;4鉸鏈;5傾斜板;6打點(diǎn)計(jì)時(shí)器;7步進(jìn)電機(jī);8滾珠絲杠;9滑槽;10滑塊;11貫通槽。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合圖1至圖3對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
本實(shí)用新型提供的角度加速度測(cè)量?jī)x,包括底板1,底板1上安裝有氣泡水平儀2,底板1的四個(gè)角下端分別安裝有高度可調(diào)的支撐架。所述支撐架包括支座31和支撐桿32,支撐桿32的上端固定在底板1上,支座31上設(shè)置有螺桿,所述螺桿擰入支撐桿32下端的螺孔。所述底板1的左側(cè)通過(guò)鉸鏈4連接有傾斜板5,傾斜板5的上端安裝有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器6。底板1的右側(cè)安裝有步進(jìn)電機(jī)7,步進(jìn)電機(jī)7上設(shè)置有向上延伸的滾珠絲杠8,所述傾斜板5上設(shè)置有滑槽9,所述滾珠絲杠8的上部設(shè)置有滑塊10,所述滑塊10在滑槽9內(nèi)上下滑動(dòng);所述角度加速度測(cè)量?jī)x上還設(shè)置有測(cè)量?jī)A斜板5和底板1之間角度的角度傳感器。
進(jìn)一步的,所述步進(jìn)電機(jī)7安裝在底板1的下端面上,底板1上設(shè)置有通孔,所述步進(jìn)電機(jī)7的轉(zhuǎn)軸穿過(guò)通孔,滾珠絲杠8固定在轉(zhuǎn)軸上。
進(jìn)一步的,所述傾斜板5上設(shè)置有從上向下延伸的貫通槽11,所述貫通槽11的下部設(shè)置有向兩側(cè)延伸的滑槽9,所述滾珠絲杠8的上端從下向上伸出貫通槽11,所述滾珠絲杠8上部的滑塊10在滑槽9內(nèi)上下滑動(dòng)。
進(jìn)一步的,還包括控制器,所述控制器與步進(jìn)電機(jī)7相連接,所述控制器連接有操作面板,所述操作面板上設(shè)置有顯示屏,所述顯示屏還與角度傳感器相連接。
上述一種角度加速度測(cè)量?jī)x,使用過(guò)程中,通過(guò)氣泡水平儀2確認(rèn)底板1是否水平,當(dāng)?shù)装?傾斜時(shí),可通過(guò)旋轉(zhuǎn)支座31調(diào)節(jié)螺桿擰入螺孔的深度,進(jìn)而調(diào)節(jié)支撐架的高度,使底板1水平。調(diào)節(jié)過(guò)程簡(jiǎn)單方便。通過(guò)步進(jìn)電機(jī)7控制滾珠絲杠8的上下運(yùn)動(dòng),滾珠絲杠8運(yùn)功時(shí)滑塊10在滑槽9內(nèi)滑動(dòng),使傾斜板5以鉸鏈4為軸轉(zhuǎn)動(dòng),改變傾斜板5和底板1之間的傾斜角度,通過(guò)角度傳感器確認(rèn)角度調(diào)整完畢,步進(jìn)電機(jī)7停止工作,角度的調(diào)整的操作過(guò)程簡(jiǎn)單方便。最后,將小車安裝在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器6上,完成加速度和傾斜板5角度測(cè)量實(shí)驗(yàn)。通過(guò)上述一種角度加速度測(cè)量?jī)x進(jìn)行實(shí)驗(yàn),與現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備相比,操作過(guò)程簡(jiǎn)單方便,角度調(diào)整的精度高。
當(dāng)然,上述說(shuō)明并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制,本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例,本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換,也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。