本發(fā)明涉及教學(xué)輔助用具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種伽利略斜面實(shí)驗(yàn)演示儀。

背景技術(shù)：

目前，對于伽利略斜面實(shí)驗(yàn)的教學(xué)比較偏向于理論方面，在演示實(shí)驗(yàn)方面還比較薄弱，通常教師所做實(shí)驗(yàn)的用具比較粗糙及簡陋，難以起到想要達(dá)到的教學(xué)目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、能更好的演示伽利略斜面實(shí)驗(yàn)，達(dá)到較好的學(xué)習(xí)目的伽利略斜面實(shí)驗(yàn)演示儀。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種伽利略斜面實(shí)驗(yàn)演示儀，其特征在于：包括演示鐵球、支撐機(jī)構(gòu)和演示機(jī)構(gòu)，所述支撐機(jī)構(gòu)包括平臺和設(shè)置于平臺底部兩側(cè)用于支撐平臺的支架，所述演示機(jī)構(gòu)包括塑性材料制成的凹形軌道、電磁鐵、速度感應(yīng)器、感應(yīng)器、和調(diào)節(jié)螺栓，所述凹形軌道底部固定于平臺上表面，凹形軌道兩端設(shè)置有與其頂端相切的左直軌道和右直軌道，所述凹形軌道、左直軌道和右直軌道兩側(cè)固定有鐵球擋板，所述一側(cè)的鐵球擋板上設(shè)置有延其長度方向分布的的長通槽，所述另一側(cè)的鐵球擋板上設(shè)置有延其長度方向分布的對稱的長凹槽，所述長通槽上固定設(shè)置有多個無縫隙并排安裝的光敏傳感器，所述長凹槽上固定設(shè)置有多個與光敏傳感器相對應(yīng)的LED小燈泡，所述電磁鐵固定于左直軌道頂端的底部，所述感應(yīng)器設(shè)置于凹形軌道的底部的內(nèi)部，所述感應(yīng)器通過線路與計時器相連接，所述電磁鐵和計時器通過同一個雙向控制開關(guān)與電源相連接，所述速度感應(yīng)器設(shè)置于右直軌道的頂端，所述速度感應(yīng)器通過線路與顯示屏相連接，所述調(diào)節(jié)螺栓對稱設(shè)置于凹形軌道兩側(cè)底部，所述調(diào)節(jié)螺栓的螺桿穿過底座上的螺紋通孔與凹形軌道固定連接，所述演示鐵球可通過電磁鐵吸附固定于左直軌道的頂部。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)螺栓的螺桿每間隔3mm噴涂有不同的標(biāo)記顏色。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述左直導(dǎo)軌底部中間位置設(shè)置有電動直線滑臺，所述電動直線滑臺的兩端通過連接柱與左直導(dǎo)軌固定連接，所述電磁鐵固定設(shè)置于電動直線滑臺的滑塊上。

本發(fā)明的有益效果：

1．結(jié)構(gòu)簡單、能較好的演示伽利略斜面實(shí)驗(yàn)，達(dá)到學(xué)習(xí)目的。

2.通過LED小燈泡的明亮可以清晰明了的看出演示小球的下降高度與上升高度。

3．左直軌道上可移動的電磁鐵可任意調(diào)節(jié)鐵球的高度。

4.可以精確的計時，進(jìn)而定量分析實(shí)驗(yàn)演示小球的即時速度的理論值與實(shí)驗(yàn)值是否相同。

5.調(diào)節(jié)螺栓可改變凹形軌道的傾斜度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為A-A剖視圖；

圖3為電動直線滑臺的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖面說明：1、演示鐵球，2、支架，3、平臺，4、右直軌道，5、凹形軌道，6、左直軌道，7、電磁鐵，8、LED小燈泡，9、計時器，10、調(diào)節(jié)螺栓，11、感應(yīng)器，12、光敏傳感器，13、速度感應(yīng)器，14、顯示屏，15、電動直線滑臺，16、連接柱，17、鐵球擋板。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，一種伽利略斜面實(shí)驗(yàn)演示儀，其特征在于：

包括演示鐵球1、支撐機(jī)構(gòu)和演示機(jī)構(gòu)，所述支撐機(jī)構(gòu)包括平臺3和設(shè)置于平臺底部兩側(cè)用于支撐平臺的支架2，所述演示機(jī)構(gòu)包括塑性材料制成的凹形軌道5、電磁鐵7、速度感應(yīng)器13、感應(yīng)器11、和調(diào)節(jié)螺栓10，所述凹形軌道底部固定于平臺上表面，凹形軌道兩端設(shè)置有與其頂端相切的左直軌道6和右直軌道4，所述凹形軌道、左直軌道和右直軌道兩側(cè)固定有鐵球擋板17，所述一側(cè)的鐵球擋板上設(shè)置有延其長度方向分布的的長通槽，所述另一側(cè)的鐵球擋板上設(shè)置有延其長度方向分布的對稱的長凹槽，所述長通槽上固定設(shè)置有多個無縫隙并排安裝的光敏傳感器12，所述長凹槽上固定設(shè)置有多個與光敏傳感器相對應(yīng)的LED小燈泡8，所述電磁鐵固定于左直軌道頂端的底部，所述感應(yīng)器設(shè)置于凹形軌道的底部的內(nèi)部，所述感應(yīng)器通過線路與計時器9相連接，所述電磁鐵和計時器通過同一個雙向控制開關(guān)與電源相連接，所述速度感應(yīng)器設(shè)置于右直軌道的頂端，所述速度感應(yīng)器通過線路與顯示屏14相連接，所述調(diào)節(jié)螺栓對稱設(shè)置于凹形軌道兩側(cè)底部，所述調(diào)節(jié)螺栓的螺桿穿過底座上的螺紋通孔與凹形軌道固定連接，所述演示鐵球可通過電磁鐵吸附固定于左直軌道的頂部；所述調(diào)節(jié)螺栓的螺桿每間隔3mm噴涂有不同的標(biāo)記顏色；可精確調(diào)節(jié)螺栓的高度，進(jìn)而調(diào)節(jié)凹形軌道的弧度，所述左直導(dǎo)軌底部中間位置設(shè)置有電動直線滑臺15，所述電動直線滑臺的兩端通過連接柱16與左直導(dǎo)軌固定連接，所述電磁鐵固定設(shè)置于電動直線滑臺的滑塊上。

本發(fā)明的工作原理如下：電磁鐵和計時器通過一個雙向開關(guān)與電源相連接，當(dāng)計電磁鐵通電時，將演示鐵球吸附固定于左直軌道上，此時計時器為關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)電磁鐵斷電時，演示鐵球不再被電磁鐵所吸附，開始在左直軌道上滑動，同時計時器可開始通電工作，將在鐵球擋板上分別設(shè)置光敏傳感器和LED小燈泡，每一個光敏傳感器可通過延時電路控制一個其相對應(yīng)的LED小燈泡的亮滅，當(dāng)演示鐵球經(jīng)過光敏傳感器時，光敏傳感器控制LED小燈泡熄滅，過觀察燈泡的明滅，進(jìn)而觀察到小球最終滑至右直軌道的最高處的地方與小球起始滑落的高度相同。

調(diào)節(jié)凹形軌道右側(cè)的調(diào)節(jié)螺栓，使右直軌道處于水平位置，當(dāng)演示小球經(jīng)過感應(yīng)器時，感應(yīng)器控制計時器關(guān)閉，計時器得出演示鐵球從起始點(diǎn)到達(dá)最凹形軌道最低點(diǎn)所用的時間，然后經(jīng)過物理計算，得出演示小球在此點(diǎn)的即時速度，當(dāng)演示鐵球經(jīng)過速度感應(yīng)器時，演示鐵球在該處的即時速度在顯示屏中顯示出來，通過與物理方法計算出的演示鐵球的即時速度相同（因演示鐵球與軌道摩擦力較小，能量損耗可忽略不計），從而能夠直觀的演示出伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理，主要特征和優(yōu)點(diǎn)，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍。