专利名称：荧光式单摆简谐运动的图像描绘仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种物理教学实验仪器，具体涉及一种荧光式单摆简谐运动的图像描绘仪。
背景技术：
随着科技的发展，学生的科技创新能力的培养与动手实践能力的提高越来越受到社会的重视。中学教育也越来越强调学生的主动学习，注重营造轻松的课堂氛围，不再只局限于枯燥的文字，各种教学设备也被用于课堂。这对存在着笨重、成本高、现场演示困难大的问题的原始教学设备提出了较高的要求，为了使在课堂上展示的实验现象更加明显、直观，教学设备也在不断的改进，使其操作更加简单、成本更加低、更容易被广泛使用等。在中学物理教材《机械振动》一章中的《单摆》一课，为证明单摆为简谐运动演示单摆的振动图像，主要有沙摆、水摆以及用电火花打点计时器方法开发的单摆装置。就沙摆和水摆而言，由于沙和水在流出的过程中，质心不断改变，不能看做是严格的单摆，此外还存在着不便展示及不能循环使用的问题。至于由电火花打点计时器改装的单摆装置虽然保证了摆球的质量不变，但是其附带物较多不易携带，不易操作，且通电存在触电危险，安全系数低，不适合作为课堂教具。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种更接近严格意义上的单摆且环保安全、使用简单、可循环使用的一种荧光式单摆简谐运动的图像描绘仪。本实用新型是通过以下技术方案来实现的:一种荧光式单摆简谐运动的图像描绘仪，包括长木板、绿色荧光型留光布、摆球、常开按钮、常闭按钮、继电器、电动机、转轮、电池盒、木盒子、竖杆、支架 横杆和轴，所述竖杆通过螺丝固定在长木板上，所述摆球采用双悬线形式挂在支架横杆上，所述木盒子固定在长木板左侧上端，所述电池盒安装在长木板后侧上端，所述电动机、继电器、常开按钮和转轮安装在长木板前侧上端，所述轴安装在转轮上，所述常闭按钮安装在长木板上。本实用新型的一种优选方式，所述电池盒、继电器、常开按钮、常闭按钮之间串联连接，所述电动机并联在电池盒所在的线路上，所述电动机所在的线路上设置有继电器主触点，所述常开按钮并联有继电器常开辅助触点。本实用新型的一种优选方式，所述继电器、常开按钮、常闭按钮、电动机、继电器主触点、继电器常开辅助触点组成带有自锁电路的电动装置，实现半自动化操作。本实用新型的一种优选方式，所述长木板表面光滑。本实用新型的一种优选方式，所述摆球为荧光灯。本实用新型的有益效果是:使用本实用新型时，确保单摆的摆球质量在摆动的过程中不会改变，使摆球可近似看成是质点，保证了描绘出来的图像是一个严格的单摆做简谐运动产生的图像，其次是对已有的装置做了改进，使其使用更加方便与人性化。
为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施例及附图作以详细描述。图1是本实用新型的整体结构示意图；图2是本实用新型的电路原理图；图1 中:1、表面光滑的长木板2、常开按钮3、继电器4、电动机5、转轮6、电池盒7、常闭按钮 8、绿色荧光型留光布 9、摆球10、木盒子11、竖杆12、轴 13、支架横杆。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型的一种荧光式单摆简谐运动的图像描绘仪，包括长木板1、绿色荧光型留光布8、摆球9、常开按钮2、常闭按钮7、继电器3、电动机4、转轮5、电池盒6、木盒子10、竖杆11、支架横杆13和轴12，所述竖杆11通过螺丝固定在长木板I上，所述摆球9采用双悬线形式挂在支架横杆13上，所述木盒子10固定在长木板I左侧上端，所述电池盒6安装在长木板I后侧上端，所述电动机4、继电器3、常开按钮2和转轮5安装在长木板I前侧上端，所述轴12安装在转轮5上，所述常闭按钮7安装在长木板I上。其中，所述电池盒6、继电器3、常开按钮2、常闭按钮7之间串联连接，所述电动机4并联在电池盒6所在的线路上，所述电动机4所在的线路上设置有继电器主触点KA2，所述常开按钮2并联有继电器常开辅助触点KA1，所述继电器3、常开按钮2、常闭按钮7、电动机4、继电器主触点KA2、继电器3、常开辅助触点KAl组成带有自锁电路的电动装置，实现半自动化操作，所述长木板I表·面光滑，所述摆球9为荧光灯。本实用新型在电池盒6中加六节干电池，摆球9使用纽扣电池，由于绿色荧光型留光布8会受特定波段光的影响，所以平常会把绿色荧光型留光布8放在木盒子10中，演示时首先将教室前面的灯关上，打开摆球9的荧光灯，然后晃动摆球9并按下常开按钮2，此时电动机4工作并带动转轮5，可看到轴12转动拉动绳子，随着摆球9的摆动与绿色荧光型留光布8的移动，单摆简谐运动的图像就在绿色荧光型留光布8上展现出来，当绿色荧光型留光布8碰到常闭按钮7后，装置就会自动断电，这样可以避免因为不及时断电而损坏仪器，摆球9的光可以在绿色荧光型留光布8上暂留一段时间，足够给学生展示单摆简谐运动的图像，由于光在一段时间后会散去故此装置可循环使用。按下常开按钮2后，电路接通，线圈得电，继电器3常开辅助触点KAl与主触点KA2吸合，电动机4得电开始启动，由于电路中形成自锁电路，常开按钮2断开后，继电器常开辅助触点KAl仍吸合，线圈还通着电，主触点KA2依然吸合，电动机4依旧运行，按下常闭按钮
7,电路断开，继电器常开辅助触点KAl断开，线圈断电，主触点KA2也断开，电动机4停止转动，即当绿色荧光型留光布8前沿碰到常闭按钮7后电动机4就停止运行，形成半自动控制电路。本实用新型的有益效果是:使用本实用新型时，确保单摆的摆球质量在摆动的过程中不会改变，使摆球可近似看成是质点，保证了描绘出来的图像是一个严格的单摆做简谐运动产生的图像，其次是对已有的装置做了改进，使其使用更加方便与人性化。[0022]以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应`该以权利要求书所限定的保护范围为准。
权利要求1.一种荧光式单摆简谐运动的图像描绘仪，包括长木板、绿色荧光型留光布、摆球、常开按钮、常闭按钮、继电器、电动机、转轮、电池盒、木盒子、竖杆、支架横杆和轴，其特征在于:所述竖杆通过螺丝固定在长木板上，所述摆球采用双悬线形式挂在支架横杆上，所述木盒子固定在长木板左侧上端，所述电池盒安装在长木板后侧上端，所述电动机、继电器、常开按钮和转轮安装在长木板前侧上端，所述轴安装在转轮上，所述常闭按钮安装在长木板上。
2.根据权利要求1所述的荧光式单摆简谐运动的图像描绘仪，其特征在于:所述电池盒、继电器、常开按钮、常闭按钮之间串联连接，所述电动机并联在电池盒所在的线路上，所述电动机所在的线路上设置有继电器主触点，所述常开按钮支路上并联有继电器常开辅助触点。
3.根据权利要求2所述的荧光式单摆简谐运动的图像描绘仪，其特征在于:所述继电器、常开按钮、常闭按钮、电动机、继电器主触点、继电器常开辅助触点组成带有自锁电路的电动装置，实现半自动化操作。
4.根据权利要求1所述的荧光式单摆简谐运动的图像描绘仪，其特征在于:所述长木板表面光滑。
5.根据权利要求1所述的荧光式单摆简谐运动的图像描绘仪，其特征在于:所述摆球为荧光灯。
专利摘要本实用新型公开了一种荧光式单摆简谐运动的图像描绘仪，包括长木板、绿色荧光型留光布、摆球、常开按钮、常闭按钮、继电器、电动机、转轮、电池盒、木盒子、竖杆、支架横杆和轴，所述竖杆通过螺丝固定在长木板上，所述摆球采用双悬线形式挂在支架横杆上，所述木盒子固定在长木板左侧上端，所述电池盒安装在长木板后侧上端，所述电动机、继电器、常开按钮和转轮安装在长木板前侧上端，所述轴安装在转轮上，所述常闭按钮安装在长木板上，使用本实用新型时，确保单摆的摆球质量在摆动的过程中不会改变，使摆球可近似看成是质点，保证了描绘出来的图像是一个严格的单摆做简谐运动产生的图像,其次是对已有的装置做了改进，使其使用更加方便与人性化。
文档编号G09B23/10GK203118302SQ20132016171
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月3日 优先权日2013年4月3日
发明者楼凯欣, 郑圆成, 沈佳源, 陈军健 申请人:浙江师范大学