專利名稱：無(wú)級(jí)調(diào)速轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種物理學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，更具體的說，本實(shí)用新型主要涉及一種無(wú)級(jí)調(diào)速轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)。
背景技術(shù)：
向心力是使質(zhì)點(diǎn)作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的指向曲率中心的力，即物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿半徑指向圓心方向的外力，由合外力提供或充當(dāng)?shù)南蛐牧?。而目前在前述向心力的測(cè)量與探究實(shí)驗(yàn)中，所需的實(shí)驗(yàn)器材較為特殊，而目前用于進(jìn)行此類實(shí)驗(yàn)的器具主要存在如下問題:一是由于測(cè)量設(shè)備落后，導(dǎo)致測(cè)量的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、不穩(wěn)定；二是實(shí)驗(yàn)裝置的搭建復(fù)雜且難以符合要求，直接導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)難以成功并降低教學(xué)效率，三是現(xiàn)有器材的操作難度大，在實(shí)驗(yàn)過程中無(wú)法控制向心力的線速度保持不變，致使不能研究向心力公式中F與m的關(guān)系以及F與r的關(guān)系；四是無(wú)法實(shí)時(shí)反映并采集記錄數(shù)據(jù)的連續(xù)性變化。因此基于前述問題，有必要針對(duì)現(xiàn)有向心力實(shí)驗(yàn)器材的結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的之一在于針對(duì)上述不足，提供一種無(wú)級(jí)調(diào)速轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，以期望解決現(xiàn)有技術(shù)中向心力實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、不穩(wěn)定，且操作難度大，搭建復(fù)雜等技術(shù)問題。為解決上述的技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:本實(shí)用新型所提供的一種無(wú)級(jí)調(diào)速轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，包括底座，所述底座上安裝有水平基座，水平基座的一端上安裝有雕型梁，且雕型梁的側(cè)面安裝有光電門傳感器，所述雕型梁的端面上還安裝有靜力傳感器，所述靜力傳感器通過旋轉(zhuǎn)頭與旋轉(zhuǎn)臂的中心附近相連接，且旋轉(zhuǎn)臂通過軸承固定座安裝 在水平基座上；所述旋轉(zhuǎn)臂的兩端均設(shè)有用于在其旋轉(zhuǎn)時(shí)經(jīng)過光電門傳感器感應(yīng)區(qū)的堵頭。作為優(yōu)選，進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述旋轉(zhuǎn)臂的中心附近設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)固定座，轉(zhuǎn)動(dòng)固定座上安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)頭，轉(zhuǎn)動(dòng)頭通過掛鉤與旋轉(zhuǎn)頭相連接。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述旋轉(zhuǎn)臂上還設(shè)有固定桿，且固定桿的兩端分別固定在轉(zhuǎn)動(dòng)頭與堵頭上。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述旋轉(zhuǎn)臂其中一端的堵頭與轉(zhuǎn)動(dòng)頭之間設(shè)有兩根固定桿，上面的固定桿其作用是為了抵消下面固定桿所產(chǎn)生的向心力，另一端的堵頭與轉(zhuǎn)動(dòng)頭之間設(shè)有一根固定桿，所述固定桿還上設(shè)有砝碼。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述實(shí)驗(yàn)裝置中還包括直流電機(jī)，所述直流電機(jī)通過電機(jī)固定板安裝在水平基座的下側(cè)，且可與軸承固定座動(dòng)力連接；所述水平基座的側(cè)面還安裝有離合把手，用于控制直流電機(jī)與軸承固定座的動(dòng)力連接與脫離。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述直流電機(jī)通過電機(jī)固定板采用帶彈簧的螺釘安裝在水平基座的下側(cè)。[0011 ] 更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述光電門傳感器通過光電門固定塊安裝在雕型梁的側(cè)面上，并由羊角螺母固定。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述水平基座通過羊角螺母固定在底座上。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述靜力傳感器也通過羊角螺母安裝在雕型梁的端面上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果之一是:通過將傳統(tǒng)向心力實(shí)驗(yàn)設(shè)備中的測(cè)量設(shè)備更改為靜力傳感器與光電門傳感器，使得在旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所測(cè)量到的向心力公式數(shù)據(jù)準(zhǔn)確而穩(wěn)定，并能記錄數(shù)據(jù)的連續(xù)性變化，同時(shí)增設(shè)的直流電機(jī)也使得旋轉(zhuǎn)臂可無(wú)級(jí)變速且勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過離合把手進(jìn)行手動(dòng)與自動(dòng)模式切換可在實(shí)驗(yàn)時(shí)得出理論值與實(shí)際值相對(duì)比，更有利于研究向心力公式中F與m的關(guān)系以及F與r的關(guān)系，同時(shí)本實(shí)用新型所提供的一種無(wú)級(jí)調(diào)速轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且基本呈整體式，在使用時(shí)無(wú)需復(fù)雜的搭建，實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單，尤其適宜于作為物理教學(xué)的實(shí)驗(yàn)器具，應(yīng)用范圍廣闊。

圖1為用于說明本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，I為底座、2為水平基座、3為雕型梁、4為光電門傳感器、5為靜力傳感器、6為旋轉(zhuǎn)頭、7為旋轉(zhuǎn)臂、71為堵頭、8為軸承 固定座、9為轉(zhuǎn)動(dòng)頭、10為掛鉤、11為固定桿、12為石去碼、13為直流電機(jī)、14為電機(jī)固定板、15為離合把手、16為帶彈簧的螺釘、17為光電門固定塊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述。參考圖1所示，本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例是一種無(wú)級(jí)調(diào)速轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，裝置中設(shè)有底座I，并在底座I上安裝水平基座2，而水平基座2的一端上安裝有雕型梁3，且雕型梁3的側(cè)面安裝有光電門傳感器4 ;前述的雕型梁3端面上還安裝有靜力傳感器5，該靜力傳感器5通過旋轉(zhuǎn)頭6與旋轉(zhuǎn)臂7的中心附近相連接，且旋轉(zhuǎn)臂7通過軸承固定座8安裝在水平基座2上；另外，旋轉(zhuǎn)臂7的兩端均設(shè)有用于在其旋轉(zhuǎn)時(shí)經(jīng)過光電門傳感器4感應(yīng)區(qū)的堵頭71。而在本實(shí)施例中，為使前述組成部分相互之間的固定均為可調(diào)節(jié)形式，最好采用羊角螺母將水平基座2固定在底座I上；而同樣的，還可將靜力傳感器5也通過羊角螺母安裝在雕型梁3的端面上。根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，為便于上述光電門傳感器4的安裝，最好再在上述結(jié)構(gòu)中增設(shè)光電門固定塊17，將光電門傳感器4通過光電門固定塊17安裝在雕型梁3的側(cè)面上，并由羊角螺母固定。再根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，為方便上述旋轉(zhuǎn)臂7可直接帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)頭6轉(zhuǎn)動(dòng)，使靜力傳感器5能獲得穩(wěn)定、連續(xù)的向心力數(shù)據(jù)，最好再在旋轉(zhuǎn)臂7的中心附近增設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)固定座，并在轉(zhuǎn)動(dòng)固定座上安裝轉(zhuǎn)動(dòng)頭9，使轉(zhuǎn)動(dòng)頭9通過掛鉤10與旋轉(zhuǎn)頭6相連接。進(jìn)而當(dāng)旋轉(zhuǎn)臂7轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則通過掛鉤10帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)頭6同步轉(zhuǎn)動(dòng)，以便于靜力傳感器進(jìn)行向心力數(shù)據(jù)米集。另外，在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，為獲取旋轉(zhuǎn)臂7在不同重量狀態(tài)下時(shí)產(chǎn)生不同向心力的大小數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，還可在上述旋轉(zhuǎn)臂7上增設(shè)固定桿11，且固定桿11的兩端分別固定在轉(zhuǎn)動(dòng)頭9與堵頭71上。而正如前述所提到的，所述旋轉(zhuǎn)臂7其中一端的堵頭71與轉(zhuǎn)動(dòng)頭9之間設(shè)有兩根固定桿11，另一端的堵頭71與轉(zhuǎn)動(dòng)頭9之間設(shè)有一根固定桿11，而固定桿11的作用是加設(shè)砝碼12，通過增加砝碼12的質(zhì)量來使旋轉(zhuǎn)臂7的兩端呈現(xiàn)相同或不同的重量進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)前述兩根固定桿11中置于上面的固定桿11的作用是為了抵消下面固定桿11所產(chǎn)生的向心力。進(jìn)一步的本實(shí)用新型用于解決技術(shù)問題更為優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施例為在上述實(shí)驗(yàn)裝置中增設(shè)直流電機(jī)13，并將該直流電機(jī)13通過電機(jī)固定板14安裝在水平基座2的下側(cè)，且可與軸承固定座8動(dòng)力連接；同時(shí)在水平基座2的側(cè)面還安裝有離合把手15，用于控制直流電機(jī)13與軸承固定座8的動(dòng)力連接與脫離。通過前述離合把手15與直流電機(jī)13的相互配合，即可使實(shí)驗(yàn)裝置可在自動(dòng)與手動(dòng)模式之間相互切換；同時(shí)為便于前述離合把手15的使用，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是直接將直流電機(jī)13通過電機(jī)固定板14采用帶彈簧的螺釘16安裝在水平基座2的下側(cè)。上述實(shí)施例中所述的無(wú)級(jí)調(diào)速轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)在實(shí)際使用中，將靜力傳感器5與光電門傳感器4接入電子讀取設(shè)備中，靜力傳感器5與光電門傳感器4將采集到的相應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸至電子讀取設(shè)備中，并通過電子讀取設(shè)備計(jì)算且將結(jié)果予以顯示。當(dāng)采用手動(dòng)模式時(shí)，壓下離合把手15，使直流電機(jī)與軸承固定座相互脫離，然后手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臂，光電門在旋轉(zhuǎn)臂逐漸變慢的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中利用堵頭記錄旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間，從而得出旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)速度的變化，靜力傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量向心力變化，根據(jù)公式
,結(jié)合前述變化的連續(xù)數(shù)值，就可以得出F與的關(guān)系曲線圖。 當(dāng)采用自動(dòng)模式時(shí)，拉起離合把手使直流電機(jī)與軸承固定座形成動(dòng)力連接，給直流電機(jī)接通電源，使它帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)臂勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，光電門在旋轉(zhuǎn)臂勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中利用堵頭記錄旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間 ，從而得出旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，靜力傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量向心力的實(shí)際值，
根據(jù)公式= ,就可以對(duì)比驗(yàn)證向心力的理論值與實(shí)際值。在保持轉(zhuǎn)速的情況下，又可 r
以根據(jù)公式驗(yàn)證得出向心力F與m的關(guān)系曲線圖以及F與r的關(guān)系曲線圖。除上述以外，還需要說明的是，在本說明書中所談到的“一個(gè)實(shí)施例”、“另一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”等，指的是結(jié)合該實(shí)施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)包括在本申請(qǐng)概括性描述的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說明書中多個(gè)地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個(gè)實(shí)施例。進(jìn)一步來說，結(jié)合任一實(shí)施例描述一個(gè)具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)時(shí)，所要主張的是結(jié)合其他實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)也落在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。盡管這里參照本實(shí)用新型的多個(gè)解釋性實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，這些修改和實(shí)施方式將落在本申請(qǐng)公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請(qǐng)公開、附圖和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對(duì)主題組合布局的組成部件和/或布局進(jìn)行多種變型和改進(jìn)。除了對(duì)組成部件和/或布局進(jìn)行的變型和改進(jìn)外，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他的用途也將是明顯的。
權(quán)利要求1.一種無(wú)級(jí)調(diào)速轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，包括底座(I)，其特征在于:所述底座(I)上安裝有水平基座(2)，水平基座(2)的一端上安裝有雕型梁(3)，且雕型梁(3)的側(cè)面安裝有光電門傳感器(4)，所述雕型梁(3)的端面上還安裝有靜力傳感器(5)，所述靜力傳感器(5)通過旋轉(zhuǎn)頭(6)與旋轉(zhuǎn)臂(7)的中心附近相連接，且旋轉(zhuǎn)臂(7)通過軸承固定座(8)安裝在水平基座(2)上；所述旋轉(zhuǎn)臂(7)的兩端均設(shè)有用于在其旋轉(zhuǎn)時(shí)經(jīng)過光電門傳感器(4)感應(yīng)區(qū)的堵頭(71)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)級(jí)調(diào)速轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)臂(7)的中心附近設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)固定座，轉(zhuǎn)動(dòng)固定座(8)上安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)頭(9)，轉(zhuǎn)動(dòng)頭(9)通過掛鉤(10)與旋轉(zhuǎn)頭(6)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)級(jí)調(diào)速轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)臂(7)上還設(shè)有固定桿(11)，且固定桿(11)的兩端分別固定在轉(zhuǎn)動(dòng)頭(9)與堵頭(71)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)級(jí)調(diào)速轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)臂(7)其中一端的堵頭(71)與轉(zhuǎn)動(dòng)頭(9)之間設(shè)有兩根固定桿(11)，另一端的堵頭(71)與轉(zhuǎn)動(dòng)頭(9)之間設(shè)有一根固定桿(11 )，所述固定桿(I I)還上設(shè)有砝碼(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)級(jí)調(diào)速轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)中還包括直流電機(jī)(13)，所述直流電機(jī)(13)通過電機(jī)固定板(14)安裝在水平基座(2)的下側(cè)，且可與軸承固定座(8)動(dòng)力連接；所述水平基座(2)的側(cè)面還安裝有離合把手(15)，用于控制直流電機(jī)(13)與軸承固定座(8)的動(dòng)力連接與脫離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無(wú)級(jí)調(diào)速轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于:所述直流電機(jī)(13)通過電機(jī)固定板(14)采用帶彈簧的螺釘(16)安裝在水平基座(2)的下側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或·2所述的無(wú)級(jí)調(diào)速轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于:所述光電門傳感器(4)通過光電門固定塊(17)安裝在雕型梁(3)的側(cè)面上，并由羊角螺母固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)級(jí)調(diào)速轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于:所述水平基座(2)通過羊角螺母固定在底座(I)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)級(jí)調(diào)速轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于:所述靜力傳感器(5)也通過羊角螺母安裝在雕型梁(3)的端面上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種無(wú)級(jí)調(diào)速轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，屬一種物理學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，包括底座，所述底座上安裝有水平基座，水平基座的一端上安裝有雕型梁，且雕型梁的側(cè)面安裝有光電門傳感器，所述雕型梁的端面上還安裝有靜力傳感器，所述靜力傳感器通過旋轉(zhuǎn)頭與旋轉(zhuǎn)臂的中心附近相連接，且旋轉(zhuǎn)臂通過軸承固定座安裝在水平基座上；所述旋轉(zhuǎn)臂的兩端均設(shè)有用于在其旋轉(zhuǎn)時(shí)經(jīng)過光電門傳感器感應(yīng)區(qū)的堵頭。通過將傳統(tǒng)向心力實(shí)驗(yàn)設(shè)備中的測(cè)量設(shè)備更改為靜力傳感器與光電門傳感器，使得在旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所測(cè)量到的向心力公式數(shù)據(jù)準(zhǔn)確而穩(wěn)定。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且基本呈整體式，在使用時(shí)無(wú)需復(fù)雜的搭建，尤其適宜于作為物理教學(xué)的實(shí)驗(yàn)器具，應(yīng)用范圍廣闊。
文檔編號(hào)G09B23/10GK203134210SQ20122069364
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2012年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月16日
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