[实用新型]物理教学用教具

说明书

本实用新型涉及物理教学用教具，操作简单，且相较于现有技术可以得到准确的简谐运动曲线，有助于学生进一步的学习理解；技术方案包括外箱体、绘图架和作图盘，外箱体外侧连接有电动机，电动机通过皮带传动带动转轴转动，转轴的转动通过转动杆使圆柱滚子轴承在作图盘内的圆形滑槽内做匀速圆周运动，同时带动驱动销，使滑杆沿导杆在作图盘中的弧形长孔内沿作图盘径向方向上做简谐运动；转轴的转动同时带动第二锥齿轮转动，通过与第二锥齿轮啮合的第一锥齿轮将转动传递到齿轮杆上的直齿轮上，通过直齿轮与齿条的啮合，带动绘图架沿直线方向进行匀速直线运动，从而得到准确的简谐运动曲线。

技术领域

本实用新型属于一种教学教具领域，尤其涉及一种物理教学用教具。

背景技术

简谐运动是最基本也最简单的机械振动。当某物体进行简谐运动时，物体所受的力跟位移成正比，并且总是指向平衡位置。它是一种由自身系统性质决定的周期性运动。通过清楚直观的了解简谐运动的运动规律，对进一步学习机械波、电信号具有重要意义。现有的技术方案里通过单摆的摆动或者弹簧振子的运动来进行描轨迹，由于单摆的摆动及弹簧振子的运动会受客观及主观因素影响，导致运动轨迹存在不稳定性，不能准确严谨的对简谐运动的运动轨迹进行描述。因此，我们采用让物体做匀速圆周运动在直径上的投影所做的所做的运动来描述简谐运动，同时确保物体在做匀速圆周运动的同时纸张做匀速直线运动，这样就可以得到准确的简谐运动曲线。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供了新型装置，一种物理教学用教具，可以准确的画出简谐运动的运动轨迹，有助于学生了解简谐运动的运动规律，对以后有关简谐运动的学习大有裨益，提高学生的学习兴趣。

本实用新型采取的方案为，包括外箱体，所述外箱体侧壁固定有电动机，所述外箱体内连接有作图盘，所述作图盘上方连接有支承杆，所述支承杆上方转动连接有齿轮杆，所述齿轮杆一端连接直齿轮，所述直齿轮与外箱体内滑动连接的绘图架上的齿条相啮合，所述绘图架在作图盘的下方，可相对外箱体滑动，所述齿轮杆的另一端连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与穿过支承杆的转轴上连接的第二锥齿轮相啮合，所述转轴的中心轴与作图盘的中心轴重合，所述转轴上端与电动机传动连接，转轴下端固定有转动杆，所述转动杆的一端固定有滑块，所述滑块可随转轴在作图盘内做圆周运动，所述转动杆的下方不超出滑块的位置固定有驱动销，所述驱动销带动滑杆在作图盘内的弧形长孔内运动，所述滑杆上端开有长孔，长孔与驱动销滑动连接，滑杆下方连接套筒，所述滑杆通过套筒与导杆连接，且滑杆的轴线与导杆的轴线垂直，滑杆可沿导杆方向做相对运动，所述导杆固定于作图盘下方的直径位置上，所述套筒下方连接有绘图笔。

优选的，所述的第一锥齿轮与第二锥齿轮的中心轴相互垂直。

优选的，所述滑块采用圆柱滚子轴承来减少匀速圆周运动过程中的摩擦力。

优选的，所述的电动机与转轴之间通过皮带、皮带轮进行传动连接。

本实用新型的优点：通过电动机带动滑块在作图盘内匀速圆周运动，可以得到准确的简谐运动的轨迹，同时带动作图板做匀速直线运动，两种运动同时进行，同时停止，便于操作，进而得出准确、直观的简谐运动曲线，加深学生的理解，提高学习兴趣。

附图说明

图1为本实用新型主视图。

图2为本实用新型立体结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

请结合附图1，本实用新型包括外箱体1、作图盘2、绘图架6，外箱体1上端开口，外箱体侧壁安装有电动机17，电动机17输出轴与转轴9上端均设置有皮带轮，电动机17通过皮带带动转轴9匀速转动。