技术简介：
本专利是为了解决传统物理教学当中, 能量守恒定律以及物体做同向同速运动时, 很难被直观演示清楚的这些问题。我们设计了一个结构上比较简单的实验装置, 这个装置便于操作。
利用滚轮装置和磁铁块相互配合的方式, 让物体能够在滑动筒里面做到同速运动。同时结合重力原理还有惯性原理, 对能量守恒的过程进行动态展示, 以此来提升教学的直观性, 并且增加趣味性。
关键词：能量守恒,同向同速,物理实验
一种高中物理教学实验用具的制作方法
【技术领域】
这个新型实用装置, 它属于在教学方面用于做演示的那些用具所涵盖的范围之内。而具体说来是什么呢? 它是专门用在高中阶段进行物理教学时所使用的一整套用于开展实验活动的器具设备相关的技术内容。
【背景技术】
在物理教学这个环节里, 许多物理公式被大家觉得是非常枯燥且乏味的。而且这些公式不利于进行记忆操作。因此导致学生对学习物理的兴趣大幅降低的情况非常多见。在对物体能量守恒定律这一知识点进行讲解的整个过程当中。如果只是采用单纯讲解的方式。那么就会显得内容相对空泛一些。
学生群体无法做到更深层面的掌握效果。此外在物理教学的实践过程中。关于物体之间同向同速运动的讲解内容。通常表现得非常抽象。导致学生难以理解此类现象。并且在使用相应的外力来对不同物体施加作用以此实现它们达到同速运动状态的时候目前缺乏一个有效的用具向学生予以展示。
【实用新型内容】
现在说, 这个实用新型想提供一个东西。这东西的结构, 是比较简单的。它便于携带, 也容易操作。老师用它来讲解能量守恒定律时, 比较方便。它能展现出物体之间, 同向并且同速, 这样的运动情况。它用于高中物理的实验教学中。这样做的目的是为了解决前面提到的【背景技术】里提出的那些问题。
他为了实现上面提到的那些目的, 给出来了技术方面的方案, 具体就是这样的:
这个高中物理教学实验用具主要包含滑动台、底座以及位于底座左端的角度测量仪。在底座的下面, 我们可以看见有许多凹槽。这些凹槽里面的滚轮装置通过转轴固定。转轴用顶端的销轴连接到凹槽内壁的一端。而在底座外侧正对销轴的地方, 还设置了锁紧螺母以起到固定作用。
为了保持稳定, 支撑杆会在底座下端面的外侧位置把多个吸盘固定好。需要注意的一个细节是, 吸盘和支撑杆加起来的高度, 要比转轴与滚轮装置加起来的高度要低一些。这种排列让吸盘可以放在下方, 而光滑的滑动台就设置在吸盘的底下。再看上部, 直线型的滑动筒安装在基座之上。
它的底端连接在角度测量仪原点处的铰接轴上。在滑动筒顶端下部, 有一个挂环。连接绳挂在挂环上, 其下端系着一个实心球。此外, 这个滑动筒本身是一种透明滑筒。一个透明滑套套在滑筒外面, 并且在滑套上面固定有磁铁块。而在滑筒里面, 对应透明滑套所在的位置, 还有一个钢球存在。
进一步来说, 那个角度测量仪, 它的外圈上面是均匀布设着的, 有很多角度刻度线。
进一步的, 滑动筒的外壁上还设置有直线刻度线。
进一步的说, 那个滑动筒是用透明的玻璃做的。
进一步的, 你需要注意到, 那个滑动套是用的透明玻璃材料制作的一个滑套。
更进一步来说, 你需要注意到的一个情况是, 那个滑动台它的材质被确定为玻璃滑台。
与现有技术进行对比的时候, 本实用新型带来的有益效果表现为这样的情况；在具体使用过程中, 操作者首先要将凹槽里面包含的滚轮装置通过旋转的方式旋出来, 然后再使用锁紧螺母把转轴给锁紧住, 以此确保滚轮装置能够一直保持竖直的状态并被固定住, 又由于吸盘和支撑杆加在一起的整体高度要比转轴加上滚轮装置加在一起的整体高度要更低一些, 所以在这样的状态下, 底座就会借助于滚轮装置来和滑动台产生接触的作用, 然后操作者需要调节好滑动筒相对于底座的角度数值；接下来用手把实心球推到一定的倒伏高度并保持住, 要保证连接绳处于紧绷的状态之后再松手释放实心球, 这个时候实心球会在重力和惯性这些因素的共同作用下出现左右摇摆的运动形式, 而这个动作会带动底座也发生左右方向上的移动, 等到实心球彻底静止下来的时候, 底座就会自动回到最初的位置上去了, 这种做法是用来向学生们讲解能量守恒定律的, 它的特点是非常生动且形象, 这样便容易让学生们产生理解；另外一种情况是, 如果操作者把滚轮装置旋转着塞回凹槽内部的话, 那么底座就会通过吸盘的方式来固定在滑动台上面, 同样先调节好滑动筒和底座之间的角度关系, 之后把滑动套还有钢球移到滑动筒的最顶端位置去, 最后松开手让二者下落, 在重力的作用推动下, 滑动套以及钢球都会沿着滑动筒朝下滑动, 与此同时因为磁铁块和钢球之间存在相互吸引的作用力, 所以固定了磁铁块的滑动套跟钢球之间会保持速度相同并且方向一致地运动状态, 整个过程显得简易而又具备形象感, 这使得教师在进行实际操作配合课堂讲解时变得更加便捷, 从而极大地提升了学生对物理学科所产生的学习兴趣。
这个实用新型设备的结构是非常简单的, 同时携带起来也是非常的方便, 操作起来也比较便捷, 这就能更好地帮助老师去讲解关于能量守恒定律的内容了, 并且它还有助于大家清楚地看清楚物体在相同方向且速度一样的时候是怎么运动的。
【附图说明】
图1展示的是一种用于高中物理教学的实验用具, 该图像为该工具的结构示意图。
这张图显示的是在高中物理教学的实验设备里, 那个可以滑动的套子和能够让它移动的筒子是怎么连接起来的结构示意样子。
图3展示了, 在一个高中物理教学实验设备里面使用的滚轮装置, 处于被向外旋出的那个状态的情况下, 它整体的结构是什么样子的一个示意图。
图中显示: 编号1指的是底座位置, 编号2代表实心球体所在处, 编号3标示挂环区域, 编号4对应透明滑套部分, 编号5标明磁铁块安装点, 编号6指示直线刻度线分布区, 编号7指向滑动筒组件, 编号8标注角度刻度线范围, 编号9为角度测量仪部件, 编号10说明滑动台结构单元, 编号11指出吸盘固定位, 编号12标示销轴位置, 编号13标识转轴连接点, 编号14代表滚轮装置区域, 编号15注明凹槽形状部位, 编号16指代锁紧螺母安装处, 编号17说明钢球嵌入位置。
【具体实施方式】
下面是这样写的, 我们会把本实用新型里面那个附图画出来, 然后拿这些附画来配合着讲, 讲清楚那个技术方案是怎么回事儿, 讲得完整一点也是没问题的。当然了, 你一看就知道, 现在说到的这一部分, 他只是这一个实用新型里头的一小块而已, 不是他整个大内容里头的全部东西。
再往下说, 就是根据我们现在讲的那几个例子来的, 如果是咱们行业里面那些普通的人, 他们在脑子里头转了几圈以后, 没有搞出什么新的东西的话, 他们要是得到了除了我们现在说的这些以外的一些新的做法, 那么这些新的做法也都是在我们要保护的范围里的, 这你也得知道。
请查看图一到三的内容, 在本实用新型的实施环境里, 展示了一种用于高中物理教学的实验装置设备, 该设备具体包含了滑动台编号为一十、底座编号为一以及角度测量仪编号为九这几个部分, 其中那个角度测量仪安装在底座的左侧位置方面, 另外在底座的底面部分开有多个凹槽结构, 在这些凹槽的内部则放置了名为滚轮装置的部件, 而那个滚轮装置上面固定安装有转轴组件, 此转轴通过其顶部的销轴结构与对应凹槽内壁的一侧实现了转动连接的效果, 同时在底座的外侧靠近销轴的位置上还设置了锁紧螺母, 除此之外在底座底面的外侧还通过支撑杆固定安装了好多个吸盘部件, 而且所有这些吸盘的总体高度低于转轴与滚轮装置组合后的总高, 至于吸盘的下面铺设有光滑材质的滑动台, 而在底座的上方则设置有呈直线状的滑动筒, 这个滑动筒的底部通过铰接轴连接到了角度测量仪的原点位置, 在滑动筒顶部下方设有挂环结构, 此挂环上连接有绳子, 绳子的下端又连着一个实心球体, 并且指出那个滑动筒属于透明材质制成的滑筒类型, 在滑动筒外部套设也有一个透明的滑套, 而此透明滑套上固定安装了磁块组件, 再者滑动筒内部在对应这个透明滑套所处位置的区域还安置了一个钢制小球。
在实施例里面, 所述的角度测量仪9上的外圈是均匀地布置有角度刻度线8的, 这样就方便对滑动筒7与底座1平面之间的角度进行修改。
在实施例中, 滑动筒7的外壁设置了直线刻度线6, 以便于观察滑动套4以及钢球17的运动位移, 使得这种位移变得清晰可见。
实施例中, 滑动筒7是透明玻璃做的筒。
在实施例里面, 那个滑动套4是用透明玻璃做成的滑套的。这样做是方便大家去观察里面的钢球17的运动情况的。
在实施例里面, 滑动台10被设定为玻璃材质, 这样能确保该滑动台10的表面保持足够的光滑状态, 以便于开展实验教学的相关演示工作。
本实用新型的工作原理是这样的, 大家在使用的时候, 可以先把手凹槽里面那个滚轮装置给旋出来, 然后用锁紧螺母把转轴锁住, 这样就能让这滚轮装置稳稳地竖直固定住。这时候大家可以发现, 整个吸盘加上支撑杆那一块的高度, 是比下面转轴加滚轮的那一截要矮的, 所以底座就是靠这个滚轮在跟上面的滑动台接触。
调整好滑动筒和底座之间的角度以后, 用手把这个实心球推到一定的高位去, 一定要保证连接绳子是绷直的, 然后把实心球放开。因为重力和惯性这两个原因, 实心球会像钟摆一样左右晃动。这带动着底下的底座也跟着往左往右动, 等实心球停下来不动了, 底座也就自动回到原来的位置上了。
这种设计用来讲解能量守恒定律, 既生动又形象, 让学生们特别好理解。如果大家想换一种玩法呢, 就把刚才那个滚轮装置再旋回那个凹槽里去, 这样底座就是通过吸盘紧紧贴在滑动台上的。再次调整好滑动筒和底座的角度, 接着把滑动套还有里面的钢球一块儿放到滑动筒的最顶端, 然后松手。
因为重力在拉着它, 这滑动套带个头, 后面的钢球跟着在筒里往下滑。不过特别巧妙的是, 因为磁铁块和钢球之间互相吸引, 带着磁铁块的那个滑动套, 和后面追来的钢球就一直保持着同一个速度、朝着同一个方向走。
这套系统看着简单又直观, 老师在讲台上操作和讲解都很方便, 这样一来, 就大大提升了学生们对物理这门学科的兴趣。
对本领域里的技术人员来说, 这显然是不需要多说的, 也就是说, 他们知道本实用新型并不是就只有上面那些示范性的实施例里的细节内容, 并且在完全不违反本实用新型的精神或者是它的基本特征的这个大前提下边, 是完全能够通过其他的一些具体形式来把这个本实用新型给实现出来的。
所以呢，不管是从哪一个角度来说, 我们都应该把这个实施例看作是那种起到示范作用的例子, 而且并不是那种具有强制限制性的东西, 本实用新型的保护范围是由那些附带的权利要求书来决定的, 而不是由上面写的那些说明文本给限定的, 所以这里的意思就是要说, 凡是那个落在了那个权利要求的等同要件的含义和范围里面的所有变化, 全部都都要包含在本实用新型的内部里面去, 不应该把任何一个放在那个权利要求里面的附图标记看作是对于所涉及到的那个权利要求有任何的限制。
此外, 需要弄明白的是, 虽然这份说明书是按照一种种具体的操作办法来写作的, 但是呢, 并不是说每一个操作办法里面只包含了一个单独的技术方案, 这份说明书使用这样的叙述方法, 仅仅就是为了把事情讲清楚起见, 对于这一行里的技术人员来讲, 应当把这份说明书当作一个整体的东西来看待, 各个例子中的技术解决方案, 也同样可以被进行合适的拼接, 从而形成这个领域内的技术人员所能听懂的其他操作办法。
【主权项】
1.这种高中物理教学实验设备, 它是由滑动台、底座以及角度测量仪这三样主要东西构成的, 具体的安排就是让角度测量仪摆在底座的左端位置。
该设备的特征主要体现在结构细节上: 底座下方的端面设计了好几个凹槽, 这些凹槽里面安装了滚轮装置, 并且在这个滚轮上面固定了一个转轴, 这个转轴是利用固定在顶端的销轴, 跟凹槽内壁一端的部位做转动连接的。
同时高中物理用状态法234范文网，在底座的侧面, 正对着销轴的地方还装上了锁紧螺母, 另外, 底座下端面外侧借助支撑杆固定了多个吸盘, 这里需要注意一点, 就是吸盘加上支撑杆这一整块的总高度, 必须比转轴连带滚轮装置的总高度要更低才好。在这些吸盘的往下方向, 放置着光滑的滑动台。
关于底座上方的构造, 那里安装了一个呈直线形状的滑动筒, 此滑动筒的底端是通过铰接轴连接在角度测量仪原点那里的, 而在滑动筒顶端靠下的位置设有挂环, 在这个挂环上系有连接绳, 连接绳的最下端则连着实心球。
值得一提的是, 那个滑动筒用的是透明滑筒材质, 并且在滑动筒的外圈套上了一个透明滑套, 在这个透明滑套上还固定设置有磁铁块, 进而在透明滑套所对应的位置, 也就是滑动筒的内部, 还设置了钢球。
2.根据权利要求1所记载的这种用于高中物理教学的实验器具, 其特征是存在以下情况, 就是在那个角度测量仪的外圈位置, 按照均匀分布的方式布满了角度刻度线。3.根据权利要求1所记载的这种用于高中物理教学的实验器具, 其特征是存在以下情况, 就是在滑动筒的外壁上面设置有一些直线形式的刻度线。
4.根据权利要求1所记载的这种用于高中物理教学的实验器具, 其特征是存在以下情况, 就是那个被称作滑动筒的那个部件是由透明的玻璃材料制作而成的筒状结构。
5.根据权利要求1所述的一个高中物理教学用的实验工具来说, 它的特点在于那个叫做滑动套的部分是由透明的玻璃材料制成的, 并且根据第6条权利要求所记载的内容, 该工具中还有一个被称为滑动台的结构也是由玻璃材质构成的。
一种用于高中物理教学的实验用具, 这种用具包括了一个滑动台, 还包含有一个底座, 以及一个角度测量仪, 其中这个角度测量仪是设置在那个底座的左端位置的, 而且在底座的下端面那里, 设置着多个凹槽, 在这些凹槽里面, 设置有滚轮装置, 在这个滚轮装置的上面, 固定着一个转轴, 这个转轴是通过顶端的销轴, 与那个凹槽内壁的一端进行转动连接的, 在底座的外侧，在与那个销轴对应的位置上面高中物理用状态法，设置有锁紧螺母, 而且在底座的底面外侧, 还通过支撑杆固定设置有多个吸盘, 值得注意的是, 那个吸盘和支撑杆组合起来的整体高度, 要低于转轴以及滚轮装置组合起来的整体高度的, 在那样放置的吸盘的下方, 是配有光滑滑动台的, 另外在底座的上方, 设置有直线形式的滑动筒, 这个滑动筒的底端, 是通过铰接轴连接在角度测量仪的那个原点处的, 而在滑动筒顶端下部处, 设置有一个挂环, 在这个挂环上, 是设置有连接绳的, 根据本实用新型的内容, 这个结构是比较简单的, 携带方面也比较方便, 并且是便于操作的, 它能够帮助教师比较方便地讲解能量守恒定律这个知识点, 同时也能够有效地展现出物体之间进行的同向且同速运动的情况。
【IPC分类】/10
【公开号】
【申请号】CN2
【发明人】杨芷馨
【申请人】杨芷馨
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月27日