一种教学用实训实验演示装置

技术领域

本发明涉及教学演示用具技术领域，具体为一种教学用实训实验演示装置。

背景技术

为了提高学生的动手能力，将理论知识与实际相结合，学校一般会为学生提供实验教学环节，例如在物理学习中，抛物运动属于必学章节，主要包括对斜抛运动、平抛运动的学习，平抛运动是指物体水平向前后者水平向后抛出后在重力作用下的运动。

现有技术下，对于抛物运动的教学演示，课堂中最常见的演示方式是，老师通过抛物的方式演示，该演示过程中，由于无法准确记录物体抛出点、落地点，以及无法准确确定物体的抛出方向，所以学生并不能通过老师的演示，对该运动的运动过程进行后续的分析计算，演示效果一般，达不到演示实验的相关要求，为此，我们提出一种教学用实训实验演示装置用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种教学用实训实验演示装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的一种教学用实训实验演示装置，包括置物箱，所述置物箱顶部一侧设置有便于展开整体装置的侧板，所述侧板和置物箱表面均固定连接有便于使用者提携的把手，所述置物箱内腔底部设置有用于教学演示的磁悬仪，所述磁悬仪一侧设置有驱动组件，所述驱动组件包括用于撞击悬浮球的撞击头，所述驱动组件底部通过支撑杆与置物箱固定连接，所述驱动组件和磁悬仪底部均设置有能收卷的标尺软垫。

优选的，所述置物箱内腔两壁均开设有用于安装滑轮的滑动槽，两侧所述滑动槽沿置物箱轴线对称分布，多个所述滑轮置于滑动槽内，所述测板靠近置物箱的一侧固定连接有用于连接滑轮的拉板，所述拉板表面开设有与滑轮相匹配的滑槽，所述拉板通过滑轮与置物箱内壁滑动连接。

优选的，所述标尺软垫一端底部与置物箱固定连接，所述置物箱内腔底部靠近驱动组件的一侧固定连接有用于放置悬浮球的碳灰盒，所述碳灰盒一侧设置有用于放置砝码的砝码盒，所述砝码盒底部与置物箱固定连接。

优选的，所述磁悬仪底部固定连接有两个用于固定自身的支撑板，两个所述支撑板沿置物箱轴线对称分布，所述支撑板底部与置物箱内腔底部固定连接，所述磁悬仪顶部一侧固定连接有用于检测推车与悬浮球距离的距离传感器，所述距离传感器的输出端与磁悬仪的控制单元电连接。

优选的，所述驱动组件包括用于固定承接平台的四根支撑杆，多个所述支撑杆底部与置物箱内腔底部固定连接，所述支撑杆顶部与承接平台固定连接，所述承接平台顶部开设有两条用于稳定推车方向的导轨，两条所述导轨沿承接平台轴线对称分布，所述承接平台靠近磁悬仪的一端开设有用于拉绳出入的连通窗口。

优选的，所述连通窗口两侧固定连接有用于安装导轮的安装板，两侧所述安装板相互靠近的端面与导轮通过轴承转动连接，所述导轮上设置有用于连接砝码盘和推车的拉绳，所述拉绳穿过连通窗口在承接平台底部的一端与砝码盘固定连接。

优选的，所述拉绳在承接平台上的一端与推车固定连接，所述推车底部的轮子设置在承接平台顶部的导轨上，所述推车靠近磁悬仪的一端固定连接有对悬浮球进行撞击的撞击头，所述撞击头靠近磁悬仪的一端开设有与悬浮球表面弧度相匹配的弧形槽，所述撞击头与漂浮状态下的悬浮球处于同一水平面，所述推车靠近撞击头的一端固定连接有两个用于与导轮接触的缓冲垫。

优选的，所述推车顶部远离磁悬仪的一端开设有用于固定自身的固定槽，所述推车远离磁悬仪的一侧设置有用于安装其它组建的连接座，所述连接座表面开设有安装槽，所述安装槽内壁固定连接有用于安装伸缩弹簧的套筒，所述套筒靠近推车的一侧开设有便于连接板滑动的窗口，所述套筒内固定连接有用于稳定连接板的限位杆。

优选的，所述伸缩弹簧套接在限位杆表面，所述连接板靠近套筒的一端与限位杆滑动连接，所述伸缩弹簧设置在套筒内腔与连接板之间，所述连接板远离套筒的一端底部固定连接有与固定槽相匹配的限位座，所述限位座与固定槽槽壁滑动连接，所述连接板中部固定连接以后便于使用者拉动自身的提手。

与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

本发明设置有磁悬仪和空心金属悬浮球，将悬浮球置于磁悬仪之间，空心的金属悬浮球在磁悬仪的作用下漂浮在空中，采用磁悬仪和距离传感器配合，撞击头与悬浮球处于同一水平面上，保证尽量将力完全传导给悬浮球，砝码盘在一定程度上与推车运动时产生的摩擦力抵消，使得悬浮球在被撞击时尽量保持不受外力影响，减小外力因素对实验结果的影响，将砝码从砝码盒中取出置于砝码盘中，可以根据需求放置不同大小数量的砝码来更改变量进行多次实验，用来追求实验的准确性，置物箱和侧板均采用亚克力透明材质制成，便于学生清晰观察到悬浮球的运动情况，带有碳灰的碳灰盒悬浮球会在展开的标尺软垫上留下清晰的痕迹，便于学生们观察落点的距离，整体装置具有便携性，老师易于携带展开。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的内部结构示意图；

图3是本发明的图1中A处放大结构示意图；

图4是本发明的磁悬仪结构示意图；

图5是本发明的图4中B处放大结构示意图；

图6是本发明的驱动组件结构示意图；

图7是本发明的图6中C处放大结构示意图；

图8是本发明的图6中D处放大结构示意图；

图9是本发明的图6中E处放大结构示意图。

图中：

1、置物箱；11、把手；12、侧板；13、滑动槽；14、滑轮；15、拉板；2、磁悬仪；21、支撑板；22、标尺软垫；23、悬浮球；24、距离传感器；25、碳灰盒；26、砝码盒；3、驱动组件；31、支撑杆；32、承接平台；33、导轨；34、连通窗口；341、安装板；342、导轮；343、拉绳；35、砝码盘；36、推车；361、撞击头；362、缓冲垫；363、固定槽；37、连接座；371、安装槽；372、套筒；373、限位杆；374、连接板；375、伸缩弹簧；376、提手；377、限位座。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

请参阅图1-图9，本发明提供了一种教学用实训实验演示装置，包括置物箱1，请着重参阅图2所示，置物箱1顶部一侧设置有便于展开整体装置的侧板12，侧板12和置物箱1表面均固定连接有便于使用者提携的把手11，通过把手11拉动侧板12与远离置物箱1，整体装置可以展开或者收起，置物箱1内腔底部设置有用于教学演示的磁悬仪2，磁悬仪2可以使悬浮球23悬空，磁悬仪2一侧设置有驱动组件3，所述驱动组件3包括用于撞击悬浮球23的撞击头361，驱动组件3底部通过支撑杆31与置物箱1固定连接，驱动组件3和磁悬仪2底部均设置有能收卷的标尺软垫22，标尺软垫22可以展开，提升了装置的便携性，置物箱1和侧板12均采用亚克力透明材质制成，便于学生清晰观察到悬浮球23的运动情况。

请着重参阅图2和图3所示，置物箱1内腔两壁均开设有用于安装滑轮14的滑动槽13，两侧滑动槽13沿置物箱1轴线对称分布，多个滑轮14置于滑动槽13内，侧板12靠近置物箱1的一侧固定连接有用于连接滑轮14的拉板15，拉板15表面开设有与滑轮14相匹配的滑槽，拉板15通过滑轮14与置物箱1内壁滑动连接，使用者通过把手11拉动侧板12与远离置物箱1，滑轮14在滑动槽13内转动，通过把手11拉动侧板12与远离置物箱1，整体装置可以展开或者收起，提升了装置的便携性。

请着重参阅图4所示，标尺软垫22一端底部与置物箱1固定连接，标尺软垫22可以展开，在不使用时收卷在置物箱1内，提升了装置的便携性，置物箱1内腔底部靠近驱动组件3的一侧固定连接有用于放置悬浮球23的碳灰盒25，悬浮球23表面会沾染碳灰，在后续实验演示过程中，悬浮球23会在展开的标尺软垫22上留下清晰的痕迹，便于学生们观察落点的距离，碳灰盒25一侧设置有用于放置砝码的砝码盒26，砝码盒26底部与置物箱1固定连接，对后续所用砝码进行收纳。

请着重参阅图4和图5所示，磁悬仪2底部固定连接有两个用于固定自身的支撑板21，两个支撑板21沿置物箱1轴线对称分布，支撑板21底部与置物箱1内腔底部固定连接，磁悬仪2顶部一侧固定连接有用于检测推车36与悬浮球23距离的距离传感器24，距离传感器24的输出端与磁悬仪2的控制单元电连接，磁悬仪2和距离传感器24配合，在撞击头361与悬浮球23即将发生碰撞时，距离传感器24会控制磁悬仪2断电，来保证悬浮球23在碰撞时尽量不受其它力的影响，减小外力因素对实验结果的影响。

请着重参阅图6和图7所示，驱动组件3包括用于固定承接平台32的四根支撑杆31，多个支撑杆31底部与置物箱1内腔底部固定连接，支撑杆31顶部与承接平台32固定连接，承接平台32顶部开设有两条用于稳定推车36方向的导轨33，两条导轨33沿承接平台32轴线对称分布，推车36在另一端的砝码和砝码盘35的重力作用下开始沿导轨33向悬浮球23靠近，承接平台32靠近磁悬仪2的一端开设有用于拉绳343出入的连通窗口34，拉绳343将推车36与另一端的砝码盘35连接起来。

请着重参阅图7和图8所示，连通窗口34两侧固定连接有用于安装导轮342的安装板341，两侧安装板341相互靠近的端面与导轮342通过轴承转动连接，导轮342上设置有用于连接砝码盘35和推车36的拉绳343，拉绳343穿过连通窗口34在承接平台32底部的一端与砝码盘35固定连接，砝码盘35的自身重力可以在一定程度上与推车36运动时的摩擦力抵消，来使演示结果更具有准确性，在推车36固定好后，将砝码从砝码盒26中取出置于砝码盘35中，可以根据需求放置不同大小数量的砝码来更改变量进行多次实验，用来追求实验的准确性。

请着重参阅图4和图6所示，拉绳343在承接平台32上的一端与推车36固定连接，推车36底部的轮子设置在承接平台32顶部的导轨33上，推车36靠近磁悬仪2的一端固定连接有对悬浮球23进行撞击的撞击头361，撞击头361靠近磁悬仪2的一端开设有与悬浮球23表面弧度相匹配的弧形槽，撞击头361与漂浮状态下的悬浮球23处于同一水平面，撞击球与悬浮球23发生撞击，撞击头361与悬浮球23处于同一水平面上，保证尽量将力完全传导给悬浮球23，推车36靠近撞击头361的一端固定连接有两个用于与导轮342接触的缓冲垫362，悬浮球23在撞击下飞出，落在标尺软垫22上，根据放置砝码的重量和砝码运动的距离计算出水平方向的力，根据水平方向的力和悬浮球23的质量求出水平方向的速度，高度一定在空中的运动时间保持一定，悬浮球23水平方向速度和下落时间一定可求出悬浮球23的水平方向位移，来与悬浮球23在标尺软垫22上的距离相互验证，中间和需要考虑到空气阻力和推车36运动的摩擦力。

请着重参阅图6和图9所示，推车36顶部远离磁悬仪2的一端开设有用于固定自身的固定槽363，将推车36置于承接平台32的最右端，将限位杆373插入推车36顶部的固定槽363内进行固定，推车36远离磁悬仪2的一侧设置有用于安装其它组建的连接座37，连接座37表面开设有安装槽371，安装槽371内壁固定连接有用于安装伸缩弹簧375的套筒372，套筒372靠近推车36的一侧开设有便于连接板374滑动的窗口，套筒372内固定连接有用于稳定连接板374的限位杆373，伸缩弹簧375套接在限位杆373表面，连接板374靠近套筒372的一端与限位杆373滑动连接，伸缩弹簧375设置在套筒372内腔与连接板374之间，将推车36置于承接平台32的最右端，将限位杆373插入推车36顶部的固定槽363内进行固定，连接板374在套筒372内伸缩弹簧375的弹力推动下，驱动另一端的限位杆373一直固定在固定槽363内，防止推车36在另一端的砝码盘35的重力拉动下运动，连接板374远离套筒372的一端底部固定连接有与固定槽363相匹配的限位座377，限位座377与固定槽363槽壁滑动连接，连接板374中部固定连接以后便于使用者拉动自身的提手376，砝码置于砝码盘35后，拉动连接板374顶部的提手376，使得连接板374底部的限位杆373脱离推车36顶部的固定槽363，推车36在另一端的砝码和砝码盘35的重力作用下开始沿导轨33向悬浮球23靠近，进行后续的实验。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。