一种科氏加速度演示仪的制作方法

本实用新型涉及实验演示装置，尤其涉及一种科氏加速度演示仪。

背景技术：

物理上，“有力就产生加速度，相反有加速度就会有产生它的力”这句话，是在“惯性参照系”当中来说的。而科氏力(或科氏加速度)是在非惯性系中的概念，所以本质上还是一种惯性力，是参照系本身施加给它的。科氏加速度的概念比较抽象，根据理论概念对科氏加速度的理解相当困难，为了便于理解，需要进行科氏加速度的演示实验。现有的科氏加速度演示装置存在体积较大、演示现象不直观等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种科氏加速度演示仪，通过观察科式惯性力现象进一步了解科氏加速度的成因，且装置结构紧凑，适用于课堂教学。

为了实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种科氏加速度演示仪，包括底座、支撑台、圆盘、皮带和皮带轮，所述的底座一侧设有电机I，所述的底座内部设有蜗轮和蜗杆，所述的电机I通过联轴器与蜗杆相连，所述的蜗杆与蜗轮啮合，所述的电机I驱动蜗轮蜗杆旋转；所述的蜗轮中心设有蜗轮轴，所述的蜗轮轴的上部设有支撑台，所述的支撑台的上部设有圆盘，所述的圆盘与支撑台之间由螺杆连接，所述的螺杆上设有螺母，所述的圆盘与支撑台之间的螺杆上设有弹簧；所述的圆盘的下表面对称设有电机II，所述的电机II驱动旋转轴，所述的旋转轴上设有皮带轮，所述的皮带轮之间设有皮带。

进一步的，所述的蜗杆的一端与联轴器相连，所述的蜗杆的另一端穿过底座的另一侧。

进一步的，所述的螺母设于圆盘的上表面。

进一步的，所述的螺杆的上部伸出圆盘一部分，所述的螺杆与圆盘和支撑台之间为螺纹连接。

进一步的，所述的弹簧的一端固定于圆盘的下表面，所述的弹簧的另一端固定于支撑台的上表面。

进一步的，所述的螺杆有两个且对称设置。

进一步的，所述的电机II通过联轴器与旋转轴连接。

进一步的，所述的蜗轮轴通过轴承连接底座的底部。

通过电机I3驱动螺杆旋转，蜗杆驱动蜗轮旋转，蜗轮通过蜗轮轴带动支撑台与圆盘旋转；电机II驱动皮带轮转动，皮带轮带动皮带运动；通过拧动螺母调节圆盘的倾斜角度，反方向拧动螺母并在弹簧的作用下使圆盘复位。

本实用新型的有益效果：

(1)通过观察科式惯性力现象进一步了解科氏加速度的成因；

(2)通过螺母与螺杆调节圆台的倾斜角度，适用于多种情况下的实验，且安装弹簧，便于圆台位置的恢复。

(3)装置结构紧凑，适用于课堂教学。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的圆盘结构俯视图；

图3为本实用新型的底座内部结构俯视图；

其中，1-底座，2-蜗杆，3-电机I，4-支撑台，5-圆盘，6-皮带，7-皮带轮，8-螺母，9-螺杆，10-旋转轴，11-电机II，12-弹簧，13-蜗轮轴，14-蜗轮，15-联轴器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明：

如图1-图3所示，一种科氏加速度演示仪，包括底座1、支撑台4、圆盘5、皮带6和皮带轮7，所述的底座1一侧设有电机I3，所述的底座1内部设有蜗轮14和蜗杆2，所述的电机I3通过联轴器15与蜗杆2相连，所述的蜗杆2与蜗轮14啮合，所述的电机I3驱动蜗轮蜗杆旋转；所述的蜗轮14中心设有蜗轮轴13，所述的蜗轮轴13的上部设有支撑台4，所述的支撑台4的上部设有圆盘5，所述的圆盘5与支撑台4之间由螺杆9连接，所述的螺杆9上设有螺母8，所述的圆盘5与支撑台4之间的螺杆8上设有弹簧12；所述的圆盘5的下表面对称设有电机II11，所述的电机II11驱动旋转轴10，所述的旋转轴10上设有皮带轮7，所述的皮带轮7之间设有皮带6。

进一步的，所述的蜗杆9的一端与联轴器15相连，所述的蜗杆9的另一端穿过底座1的另一侧。

进一步的，所述的螺母8设于圆盘5的上表面。

进一步的，所述的螺杆9的上部伸出圆盘5一部分，所述的螺杆9与圆盘5和支撑台4之间为螺纹连接。

进一步的，所述的弹簧12的一端固定于圆盘5的下表面，所述的弹簧12的另一端固定于支撑台4的上表面。

进一步的，所述的螺杆9有两个且对称设置。

进一步的，所述的电机II11通过联轴器15与旋转轴10连接。

进一步的，所述的蜗轮轴13通过轴承连接底座1的底部。

本实用新型的工作原理为：

通过电机I3驱动螺杆9旋转，蜗杆2驱动蜗轮14旋转，蜗轮14通过蜗轮轴13带动支撑台4与圆盘5旋转；电机II11驱动皮带轮7转动，皮带轮7带动皮带6运动；通过拧动螺母8调节圆盘5的倾斜角度，反方向拧动螺母8并在弹簧12的作用下使圆盘5复位。

本实用新型通过观察科式惯性力的现象，了解科氏加速度的产生原因，实验过程为：

(1)只启动电机I3，控制圆盘5旋转，当圆盘5转动而皮带6不动时，此时有动坐标系的转动而没有相对运动，没有科氏惯性力产生；

(2)只启动电机II11，控制皮带6运动，当圆盘5不转动而皮带6运动时，此时只有相对运动而没有动坐标系的转动，没有科氏惯性力产生；

(3)启动电机I3和电机II11，当圆盘5转动，同时皮带6运动时，由于动坐标系的转动和动点在动坐标系上的相对运动，产生科氏惯性力，使皮带向中间靠拢或分开(取决于圆盘5与皮带轮7的转动方向)。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。