[发明专利]一种高中物理力学原理展示装置

说明书

本发明公开了一种高中物理力学原理展示装置，主要涉及教学领域，应用于高中物理运动力学的展示，解决了现有技术中展示装置误差较大的问题，其技术要点是：包括底座、磁铁架、导轨、红外发射机构、滑块、红外接收机构、击发机构和缓冲机构，所述磁铁架和导轨通过螺钉固定在底座上，滑块设在导轨上，红外发射机构和红外接收机构分别设在导轨的两侧，红外发射机构和红外接收机构通过螺钉固定在底座上，击发机构和缓冲机构分别设在导轨的两端，击发机构和缓冲机构通过螺钉固定在底座上；本发明通过两个红外装置检测滑块通过时间，从而计算滑块通过速度，相对于传统秒表读数更加精确。

技术领域

本发明涉及教学领域，具体是一种高中物理力学原理展示装置。

背景技术

力学，研究物质机械运动规律的科学，通常理解的力学以研究天然的或人工的宏观对象为主，机械运动亦即力学运动，是物质在时间、空间中的位置变化，包括移动、转动、流动、变形、振动、波动、扩散等，而平衡或静止则是其中的一种特殊情况，机械运动是物质运动最基本的形式。

力学作为物理学的基础，在高中就会接触，运动家力学一直是高中物理难点，主要因为运动力学在教授时无法直观的向学生展示物体的运动过程，使得学生接受较为困难，物理实验室有一种运动力学展示装置，其采用气轨的方式减少运动物体与轨道间的摩擦，营造一个阻力较小的环境展示物体的运动问题，但是由于其采用气轨的方式，使得该装置必须连接气泵，这就造成了该装置携带不易，只能在实验室进行实验，无法在教室课堂上直观展示，而且该装置采用人工读数的方式读取滑块通过一段距离的时间来计算滑块速度，读取数值存在较大误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高中物理力学原理展示装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高中物理力学原理展示装置，包括底座、磁铁架、导轨、红外发射机构、滑块、红外接收机构、击发机构和缓冲机构，所述磁铁架和导轨通过螺钉固定在底座上，滑块设在导轨上，红外发射机构和红外接收机构分别设在导轨的两侧，红外发射机构和红外接收机构通过螺钉固定在底座上，击发机构和缓冲机构分别设在导轨的两端，击发机构和缓冲机构通过螺钉固定在底座上，红外发射机构和红外接收机构的配合检测滑块通过的时间从而计算滑块速度，导轨和滑块之间形成磁悬浮机构，减小了滑块和导轨之间的摩擦力。

作为本发明进一步的方案：所述底座内设有数据采集卡、单片机、显示屏和供电模块，数据采集卡与单片机和红外接收机构电性连接，显示屏和单片机电性连接，红外发射机构、红外接收机构、单片机、数据采集卡和显示屏分别与供电模块电性连接。

作为本发明再进一步的方案：所述磁铁架为U型结构，磁铁架的上侧面设有限位永磁体，限位永磁体通过粘胶固定在磁铁架上。

作为本发明再进一步的方案：所述导轨为工字型导轨，导轨的两侧均设有第一水平永磁体，第一水平永磁体为条形永磁体，且第一水平永磁体和导轨之间设有电工软铁。

作为本发明再进一步的方案：所述红外发射机构和红外接收机构相对设置构成速度检测机构，速度检测机构设有四个，速度检测机构以导轨的中心为对称面对称设置在导轨的两端，速度检测机构从击发机构至缓冲机构依次为第一速度检测机构、第二速度检测机构、第三速度检测机构和第四速度检测机构。