专利名称：力的合成演示仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种力的合成演示仪，是一种中学物理教学仪器。
在中学物理课上关于力的合成，最直观的就是用力合成实验仪演示。现有的力的合成演示仪较常见的有两种一是现有的中学教科书上所用的实验仪，只能演示两个分力为90度时的状况；另一种较新的实验仪须先拉出合力，然后用箭头标出，再用两个力共同作用后也用箭头标出，不能动态的显示出合力和分力之间的关系，要分步完成，因此比较费力。
本实用新型的目的是针对上述缺点，设计一种可直观的、动态的演示各种角度、任意大小的两个力与它们的合力所要遵从的力的平行四边形法则的演示仪。
本实用新型的方案如下演示仪主体选用一个倔强系数和所备用的两个弹簧秤的倔强系数相同弹簧，该弹簧一端固定在弹簧架上。弹簧架和演示仪的铁架台支架连接，铁架支台用于竖起演示仪，便于学生观看。弹簧的另一端和穿过其内的一个导杆的中央固定，固定处并连有一个力的等效环。导杆的两端各装有一滑轮之间绕有绕线。导杆的一边——即弹簧外边有一骑在导杆上的游标，游标通过一边线绕在滑轮上，绕线的另一边用调零螺丝固定在弹簧架上。当用一个力作用在等效环上，弹簧伸长导杆随着移动，游标在导杆上移动，弹簧伸长多少，导杆移动多少游标就移动多少，游标所示，表示了力的图示。当用备用的两个用以表示力的图示弹簧秤以两个任意角度去拉力的等效环时，两个弹簧秤所表示的刻度即两个分力的图示，主体导杆上的游标表示了与它们共同作用效果相同的一个力的图示，即合力的图示。
本实用新型结构简单，但力的合成演示效果十分明显。当一个力作用时，游标就是这个力的图示，当用两个互成角度的力去共同作用时，游标就是和它们等效的合力。当改变分力大小方向时，合力的大小、方向也改变，但总是一个平行四边形，能动态地随力的大小、方向的改变，随时能动态地演示合力、分力的大小、方向。直观、明确，学生能很容易地总结出力的平行四边形法则，操作方便。
以下结合附图对本实用新型予以说明
图1、图2为本实用新型的结构图，
图1为演示仪主体结构图，图2为用两个弹簧秤去作用演示力的合力与分力时的状况图。
在本实用新型的主体上，弹簧(4)的倔强系数和所用的两个弹簧秤(图2的7)的倔强系数相同。弹簧(4)的一端和弹簧架(2)固定，并可通过弹簧架(2)固定在铁架台支架上。导杆(1)穿过弹簧(4)，弹簧(4)的另一端固定在导杆(1)的中央，固定点处连有一个力的等效环(6)，保证受力作用时通过环心。导杆(1)的两端各固定有一滑轮(8)、(9)。导杆(1)在弹簧外处——力的等效环(6)至端头处骑有一游标(5)。绕线(10)绕过滑轮(8)、(9)，一边的绕线(10)和上述游标(5)固定，另一边的绕线用调零螺丝(3)固定在弹簧架(2)上。
当用一个力作用在等效环(6)时，弹簧(4)伸长。导杆(1)随之移动，导杆(1)上的游标(5)的位移就表示出这个力的图示。
如图2所示的两个备用弹簧秤(7)去拉力的等效环(6)时，两个备用弹簧秤(7)的刻度指示即表示两个分力F1、F2的图示，而游标(5)上的刻度即表示了与它们共同作用效果相同的合力的图示。改变分力F1、F2，合力也随着改变，但是总能组成一个平行四边形。
本实用新型演示方便，将矢量末端用明显的线连接起来，可以看出是一个平行四边形的邻边和对角线，分力改变，合力也改变，使学生能很容易地总结出力的平等四边形法则。
权利要求1.力的合成演示仪，包括两个备用的弹簧秤(7)，其特征在于上述演示仪的主体有一倔强系数和上述两个备用弹簧称的倔强系数相同的弹簧(4)，有一导杆(1)从弹簧(4)上穿过，上述弹簧(4)的一端和弹簧支架(2)固定，弹簧(4)的另一端和导杆(1)的中央固定连接，固定点处接有一力的等效环(6)，导杆(1)的两端各装有一滑轮(8)、(9)之间绕有绕线(10)，游标(5)骑在导杆(1)的位于弹簧(4)之外至导杆端头处并和绕于两滑轮(8)、(9)之间的绕线(10)的一边，绕线(10)的另一边通过调零螺钉(3)固定在弹簧架(2)上。
专利摘要本实用新型涉及一种力的合成演示仪，由弹簧(4)和穿过它的导杆(1)、弹簧架(2)、和导杆固定的力的等效环(6)、游标(5)、导杆(1)下的两个滑轮(8)、(9)组成。游标(5)和绕于两滑轮之间的绕线(10)的一边连接，绕线(10)另一边和弹簧架上的调零螺钉(3)固定，弹簧架和弹簧的一端固定。当用两个表示力的图示的弹簧秤(7)去拉力的等效环时，弹簧秤上表示了两个分力的图示，游标(5)上表示了合力的图示。改变分力合力也随着变，可明显地看出是一个平行四边形。结构简单、操作方便，能动态地演示力的合成。
文档编号G09B23/08GK2248364SQ9522442
公开日1997年2月26日 申请日期1995年10月13日 优先权日1995年10月13日
发明者张学成 申请人:张学成