[实用新型]夹层双向力臂模拟教具

说明书

本实用新型为物理课力学教具。

在现行初高中物理教学中，力学部分的力矩问题比较抽象，如何正确快速地判定力臂是教学中重点和难点。为提高教学质量，急需一种演示不同方向的力作用下形成不同力臂的教具，使学生能直观地形象地了解不同方向的力作用下形成不同力臂的情况。但目前国内外还没有这类教具。

本实用新型的目的是研制一种能形象地显示不同方向的力作用下形成不同力臂的教具。

本实用新型由基板、前挡板组件、力的作用线（含反向延长线）、力臂等四部分组成，基板（1）中部有两个圆孔（A，O），前挡板组件（2）粘接在基板（1）的表面左上方，以遮盖力的反向延长线。力的作用线（5）组装在螺栓（6）上，螺栓（6）通过基板（1）中的孔A安装在基板（1）上。力臂（8）的一端插入力作用线（5）的水平狭缝中，另一端装在螺栓（9）上，螺栓（9）安装在基板（1）的孔O中。

基板（1）、前挡板组件（2）、力的作用线（5）可用木板，塑料板，金属板，硬纸板等制成。可按需要而做成相应尺寸。

下面结合附图说明本实用新型的具体结构及使用状况。

图（1）为力臂模拟教具的基板及前挡板组件装配图。其中1为基板，2为前挡板组件。前挡板组件（2）装在基板（1）的上面左上方。用粘接或其他机械方法与基板（1）连接，以遮盖力的反向延长线。基板（1）上A、O两点处各有一孔。在基板（1）表面画上受力作用的杠杆，重物等图形。

图2为前挡板组件图。

其中3为前挡板本体，4为衬条，前挡板本体（3）与衬条（4）连接，并通过衬条（4）与基板（1）连接。（连接可用粘接）

图3为力作用线组件图。

其中1为基板，5为力的作用线，6为螺栓，7为螺母。力的作用线（5）通过螺栓（6）装入基板（1）的孔A中，可以旋转。

图4为力作用线图。

图5为基板与力作用线、力臂、前挡板组件的装配图。

其中1为基板，5为力作用线，6为螺栓，7为螺母，8为力臂，9为螺栓，10为螺母。力作用线通过螺栓（6），螺母（7）组装在基板（1）的孔A中（B－B剖视）。力臂（8）的a端通过螺栓（9），螺母（10）组装在基板（1）的孔O中，可以旋转（A－A剖视）。力臂（8）的b端插入力作用线（5）的水平狭缝中，可以移动。

图6为力臂图。

图7为力臂（8）与力作用线（5）的松动组连图。其中5为力作用线，6为螺栓，7为螺母，8为力臂，11为穿钉。

力臂（8）的b端插入力作用线（5）的水平狭缝中，用穿钉（11）通过力作用线（5）与力臂（8）的长条狭缝，将二者作松动组连，力作用线（5），力臂（8）移动时，穿钉（11）可随着任意滑动。

图8为力臂模拟教具的演示图A。（力作用方向与杠杆成90°夹角）。

其中1为基板，3为前挡板，5为力作用线，8为力臂。此时与力作用线（5）垂直的力臂（8）的长度为OA。

图9为力臂模拟教具的演示图B。（力作用方向与杠杆夹角小于90°）。

此时与力作用线（5）垂直的力臂长度为OB，OB小于OA。

在演示此种情况时，除把力作用线（5）移至适当位置外，还要将力臂（8）移至与力作用线（5）垂直的位置，即OB。

图10为力臂模拟教具的演示图C。（力作用方向与杠杆夹角大于90°）。

此时与力作用线（5）垂直的力臂长度为OC。OC小于OA。在演示此种情况时除把力作用线（5）移至适当位置外，还需要将力臂（8）移至与力作用线延长线垂直的位置即OC。

本实用新型的力臂模拟教具具有结构简单，使用方便，直观显示的优点。