本實(shí)用新型涉及一種，特別是涉及一種物理杠桿教具。

背景技術(shù)：

杠桿原理也稱為“杠桿平衡”條件，要使杠桿平衡，則作用在杠桿上的兩個(gè)力矩大小必須相等，即：動(dòng)力*動(dòng)力臂＝阻力*阻力臂，代數(shù)式表示為：F1*L1＝F2*L2，式中，F(xiàn)1為動(dòng)力，L1為動(dòng)力臂，F(xiàn)2為阻力，L2為阻力臂。教師在進(jìn)行物理教學(xué)過程中，為了讓學(xué)生能夠更好地掌握并了解杠桿原理，通常需要使用教具引入杠桿實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比對更好地掌握杠桿原理。但是，目前大多數(shù)杠桿教具操作不便，特別是在調(diào)節(jié)動(dòng)力臂和阻力臂、以及判斷是否平衡時(shí)的操作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和各種不足之處，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種物理杠桿教具，其在進(jìn)行杠桿平衡實(shí)驗(yàn)時(shí)能夠方便地調(diào)節(jié)各實(shí)驗(yàn)數(shù)值，并能夠直觀地判斷杠桿是否平衡。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種物理杠桿教具，包括水平延伸的底座和支臂、以及垂直延伸的支撐桿，所述支臂的下端固定在底座上，支臂的上端與支撐桿的中部通過銷軸鉸接，還包括用于懸掛配重塊的第一連桿和第二連桿，所述第一連桿和第二連桿均包括設(shè)有外螺紋的螺桿部和設(shè)在螺桿部上端且呈方形狀的限位頭部，所述支臂中開設(shè)有前后貫通且左右延伸的第一滑槽，支臂在第一滑槽的下方設(shè)有連桿連接部，所述連桿連接部上開設(shè)有上下貫通且左右延伸的第二滑槽，連桿連接部的上端開設(shè)有多個(gè)下凹、并與限位頭部相適配的限位槽，多個(gè)限位槽沿左右方向等間隔分布，所述第一滑槽、限位槽和第二滑槽互相連通，連桿連接部的前端面上設(shè)置有刻度線，該刻度線用于表示限位槽與銷軸之間的距離；所述第一連桿和第二連桿的螺桿部可上下移動(dòng)地穿設(shè)在第二滑槽中，第一連桿和第二連桿的限位頭部位于限位槽中、且限位頭部在前后方向的寬度大于第二滑槽在前后方向的寬度，當(dāng)?shù)谝贿B桿和第二連桿螺桿部上移、使限位頭部位于第一滑槽中時(shí)，第一連桿和第二連桿在第二滑槽中可左右移動(dòng)；所述支臂的上端在銷軸的正上方處安裝有水平儀；所述配重塊中開設(shè)有上下延伸的螺紋孔，當(dāng)配重塊懸掛于第一連桿和第二連桿上時(shí)，配重塊的螺紋孔與第一連桿和第二連桿的螺桿部為螺紋配合。

進(jìn)一步地，所述底座、支臂和支撐桿的材質(zhì)均為不銹鋼。

優(yōu)選地，所述支臂和底座為焊接固定，且支臂和底座的焊接處還焊接有加強(qiáng)筋。

進(jìn)一步地，所述底座的上端面上設(shè)有上下延伸的置物桿，該置物桿用于放置配重塊，且置物桿的直徑小于配重塊的螺紋孔。

本實(shí)用新型涉及的物理杠桿教具具有以下有益效果：

本實(shí)用新型在用于進(jìn)行杠桿平衡實(shí)驗(yàn)時(shí)能夠方便地調(diào)節(jié)各實(shí)驗(yàn)數(shù)值，并能夠通過水平儀直觀地判斷杠桿是否平衡，操作方便。

上述說明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例并配合附圖對本專利進(jìn)行詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中支臂的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖2的A-A向剖視圖。

圖4為第一連桿和第二連桿的限位頭部位于限位槽中的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為第一連桿和第二連桿上移后、限位頭部從限位槽中脫離后的結(jié)構(gòu)示意圖。

元件標(biāo)號(hào)說明

1 底座

2 支臂

21 第一滑槽

22 連桿連接部

23 第二滑槽

24 限位槽

3 支撐桿

4 銷軸

5 配重塊

6 第一連桿

7 第二連桿

8 螺桿部

9 限位頭部

10 水平儀

11 加強(qiáng)筋

12 置物桿

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)介紹。

本實(shí)用新型提供一種物理杠桿教具，如圖1所示，其包括水平延伸的底座1和支臂2、以及垂直延伸的支撐桿3，所述支臂2的下端固定在底座1上，支臂2的上端與支撐桿3的中部通過銷軸4鉸接，該銷軸4為杠桿平衡實(shí)驗(yàn)的支點(diǎn)。如圖1所示，所述物理杠桿教具還包括用于懸掛配重塊5的第一連桿6和第二連桿7，位于第一連桿6和銷軸4之間的部分支臂2、以及位于第二連桿7和銷軸4之間的部分支臂2分別構(gòu)成杠桿平衡實(shí)驗(yàn)的動(dòng)力臂和阻力臂，懸掛于第一連桿6和第二連桿7上的配重塊5分別構(gòu)成杠桿平衡實(shí)驗(yàn)的動(dòng)力和阻力。

為了便于調(diào)整動(dòng)力臂和阻力臂，獲得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如圖2至圖5所示，所述第一連桿6和第二連桿7均包括設(shè)有外螺紋的螺桿部8和設(shè)在螺桿部8上端且呈方形狀的限位頭部9，所述支臂2中開設(shè)有前后貫通且左右延伸的第一滑槽21，支臂2在第一滑槽21的下方設(shè)有連桿連接部22，所述連桿連接部22上開設(shè)有上下貫通且左右延伸的第二滑槽23，連桿連接部22的上端開設(shè)有多個(gè)下凹、并與限位頭部9相適配的限位槽24，多個(gè)限位槽24沿左右方向等間隔分布，所述第一滑槽21、限位槽24和第二滑槽23互相連通，連桿連接部22的前端面上設(shè)置有刻度線，該刻度線用于表示限位槽24與銷軸4之間的距離，即表示位于限位槽24中的第一連桿6或第二連桿7與銷軸4之間的距離，即動(dòng)力臂和阻力臂，便于實(shí)驗(yàn)者能夠清楚地記錄動(dòng)力臂和阻力臂；所述第一連桿6和第二連桿7的螺桿部8可上下移動(dòng)地穿設(shè)在第二滑槽23中，第一連桿6和第二連桿7的限位頭部9位于限位槽24中、且限位頭部9在前后方向的寬度大于第二滑槽23在前后方向的寬度，當(dāng)?shù)谝贿B桿6和第二連桿7螺桿部8上移、使限位頭部9位于第一滑槽21中時(shí)，第一連桿6和第二連桿7在第二滑槽23中可左右移動(dòng)；所述支臂2的上端在銷軸4的正上方處安裝有水平儀10；所述配重塊5中開設(shè)有上下延伸的螺紋孔，當(dāng)配重塊5懸掛于第一連桿6和第二連桿7上時(shí)，配重塊5的螺紋孔與第一連桿6和第二連桿7的螺桿部8為螺紋配合。

上述物理杠桿教具的工作原理如下：實(shí)驗(yàn)過程中，在記錄或觀察時(shí)，所述第一連桿6的螺桿部8和第二連桿7的螺桿部8的下端分別掛有不同數(shù)量的配重塊5，記錄相應(yīng)的動(dòng)力和阻力；同時(shí)，在配重塊5重力的作用下，第一連桿6的限位頭部9和第二連桿7的限位頭部9都位于連桿連接部22上的限位槽24中，如圖4所示，故第一連桿6和第二連桿7不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)、左右移動(dòng)、以及上下移動(dòng)，從而保證實(shí)驗(yàn)操作的穩(wěn)定性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。當(dāng)杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，則支臂2為水平的狀態(tài)；當(dāng)杠桿處于非平衡狀態(tài)時(shí)，則支臂2為傾斜狀態(tài)，故可通過水平儀10可直觀地判斷支臂2是否水平，即可直觀地判斷杠桿是否處于平衡，極大地便于實(shí)驗(yàn)者記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。當(dāng)需要調(diào)節(jié)動(dòng)力臂和阻力臂時(shí)，也即為調(diào)節(jié)第一連桿6和第二連桿7在支臂2上的左右位置，將第一連桿6和第二連桿7上移，使第一連桿6的限位頭部9和第二連桿7的限位頭部9從連桿連接部22上的限位槽24中脫離、并置于第一滑槽21中，如圖5所示，此時(shí)，即可方便地左右移動(dòng)第一連桿6和第二連桿7，移動(dòng)至合適位置時(shí)，松開第一連桿6和第二連桿7，則第一連桿6的限位頭部9和第二連桿7的限位頭部9又位于連桿連接部22上的限位槽24中，即可固定第一連桿6和第二連桿7的左右位置。

因此，本實(shí)用新型在用于進(jìn)行杠桿平衡實(shí)驗(yàn)時(shí)能夠方便地調(diào)節(jié)各實(shí)驗(yàn)數(shù)值，并能夠通過水平儀10直觀地判斷杠桿是否平衡，操作方便。

進(jìn)一步地，所述底座1、支臂2和支撐桿3的材質(zhì)均為不銹鋼。

優(yōu)選地，所述支臂2和底座1為焊接固定，且支臂2和底座1的焊接處還焊接有加強(qiáng)筋11，提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

進(jìn)一步地，所述底座1的上端面上設(shè)有上下延伸的置物桿12，該置物桿12用于放置閑置的配重塊5，且置物桿12的直徑小于配重塊5的螺紋孔，便于配重塊5的拿取和放置。

綜上所述，本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。

以上對本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種物理杠桿教具進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的限制，凡依本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思想所做的任何改變都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。