专利名称：初中物理力热光学生实验箱的制作方法
技术领域：
本实用新型属于教学仪器，是初中物理力学热学光学部分的学生实验组合教具。
在本实用新型设计以前，国内外同类型的初中物理学生实验组合教具，所用组合件多，结构比较复杂，成本较高，难于在我国农村普及。
本实用新型的目的是为我国农村普及初中义务教育，完成初中物理力热光部分的学生实验提供一套结构简易、组合性能好、价格低廉的组合教具。本实用新型推广使用后，可节省教学仪器购置经费一半以上，并且携带保管方便，即使对那些还没有实验室的学校，也可以在普通教室中做实验。
本实用新型的具体做法是，全部组合件按
图1所示对号入座嵌装在泡沫塑料箱中，其外面是手提式外包装箱，这样取放和携带非常方便。
图1是本实用新型全部组合件在泡沫塑料箱中的位置图。图2是本实用新型的简易天平组装图，图2A是简易天平中刀口的放大了的组装图，图2B是一侧边刀口的放大了的组装图，图2C是刻度盘在天平支杆上的放大了的装配图。图3是本实用新型的杠杆组装图。图4是本实用新型的部分组合件装配成的滑轮组实验装置图。图5是本实用新型的部分组合件装配成的测运动物体的平均速度的实验装置图。图6是本实用新型的组合件之一的运动体的二视图。图7是本实用新型的组合件之一的U形压强计的主视图。
本实用新型的特点在于组合式天平结构，如图2所示，横梁［1］可用铝合金板材制造，中间有半圆形向下的孔，孔的上方正中镶嵌有向下的钢刀口，该刀口放在有保护环的刀口支承［11］上，见图2的A图；横梁两端对称位置各有半圆形向上的孔，孔的下方正中镶嵌有向上的钢刀口，刀口上放吊架［4］，见图2的B图，其特点是两个吊架外侧均有销钉，因此吊架不会从刀口处掉下；横梁上端中间位置有最小分度为0.2克，分度范围为0－5克的质量刻度线；横梁另一面上端开有长槽，槽上有开口，供游码［3］进出之用，槽的两端有限位销钉；横梁两端各有一螺孔，安装有带调平螺母的螺杆［9］；横梁底面中央有一螺孔，供安装天平指针［10］之用。图2的A放大图是天平刀口部分的放大图，刀口支承［11］上面开有刀口槽，刀口支承则插入垂直夹［2］中，通过垂直夹夹持在短棒［6］上，短棒则竖立在支座［7］中。图2的B放大图表示装有天平盘［5］的吊架［4］怎样放在天平横梁两端的刀口上。图2的C放大图表示刻度盘［8］应插入另一垂直夹［2］中，再夹持在作为支杆的短棒［6］上。在天平横梁上放入游码［3］，将游码置于O刻度线处，然后调节调平螺母，使天平平衡后，即可用此天平做学生实验。此种简易天平的最大称量为200克，分度值为0.2克，符合国家(111)级天平的技术要求，配以符合国家6级砝码标准的钩砝码［13］，能满足初中物理学生实验的称量要求。
本实用新型的特点还在于用横梁［1］、刀口支承［11］、挂钩［12］、短棒［6］、垂直夹［2］、支座［7］、钩砝码［13］可组成力学实验教具－－杠杆，如图3所示，其特点在于横梁［1］的一面有厘米刻度线，下端两面均开有长槽，长槽两端也有销钉，作杠杆使用时厘米刻度线要面向操作者，当调整杠杆两端的调平螺母［9］，使杠杆平衡后，可进行“研究杠杆的平衡条件”的实验。
本实用新型的特点还在于天平盘［5］的边缘有凹槽，中心有孔，孔的一侧有圆环形台阶，这样的天平盘还可以作为滑轮以及光学实验透镜和蜡烛台的支座使用。将两个天平盘［5］，两个小滑轮片［18］，并联滑轮架［15］，橡皮圈［16］，拉线［17］装在由长棒［20］，短棒［6］和支座［7］组装而成的支架上，用测力计［19］和钩砝码［13］可完成“测滑轮组的机械效率”的实验，见图4。
义务教育初中物理教学大纲中规定的“测变速运动的平均速度”的学生实验，若让学生在操场上做，教学组织上多有不便。本实用新型利用简单的组合结构在室内就可以完成这个实验，如图5所示，长棒［20］与短棒［6］对接后穿过运动体［21］，一端拧入支块［22］，另一端拧入支杆［23］，用垂直夹［2］固定在天平盘［5］的另一支杆［23］上，利用电子秒表和卷尺可测量运动体［21］在斜轨道上运动的距离和时间，从而计算出运动体的平均速度。本实用新型的特点还在于特殊设计的低重心运动体，用铁皮冲压成中空凸字形状，运动体轮轴上镶嵌有顶尖轴承，见图6。
本实用新型的特点还在于U形玻璃管〔24〕固定在金属保护套〔25〕内，套的边缘高出玻璃管直径2／3以上，套内贴有毫米刻度的聚脂簿膜〔26〕，套的上端固定一短轴〔27〕，见图7，这种结构可保证运输中玻璃不易破碎，使用时容易固定在支架上，若与承压盒上的胶管连接，就组成U形压强计。
采用本实用新型除了可以完成义务教育初中物理教学大纲规定的力热光部分的全部学生实验外，还可以完成以下扩充实验1.冷水能使锥形瓶中的热水沸腾2.测自己的步行速度3.熔解和凝固的实验4.纸锅烧水5.观察小孔成像6.凸透镜使太阳光会聚在焦点7.放大镜的实验8.研究弹簧秤的刻度9.用弹簧秤称重物10.研究磨擦力的大小11.滚动可以减小磨擦12.连通器的实验
13.石块在水中受到的浮力14.阿基米德定律实验15.定滑轮的实验16.动滑轮的实验17.滑轮组的实验18.腊烛跷跷板
权利要求1.一种组合式的初中物理力热光学生实验箱，由一个装有多个组合件的有盖箱体组成，其特征是多个组合件中有两面开有长槽、两端有调平螺母螺杆、中间和两端有镶嵌有刀口的半圆形孔的横梁[1]，有边缘为凹槽中心有孔的天平盘[5]，有带防掉销钉的吊架[4]，有带防护环的刀口支承[11]，有低重心运动体[21]、游码[3]、指针[10]、刻度盘[8]、钩砝码[13]、挂钩[12]、长棒[20]、短棒[6]、支杆[23]、支块[22]、垂直夹[2]、支座[7]、有保护套的U形管[24]。
2.按权利要求1所述的实验箱，其特征是横梁［1］上端一面开有长槽，槽中间有开口，两端有限位销钉，横梁下端两面开有长槽，槽两端有销钉，横梁两侧各有螺孔，安装有带调平螺母的螺杆〔9〕，横梁中央有一向下的半圆孔，孔的上方正中镶嵌有向下的刀口，横梁两端对称位置各有一向上的半圆孔，孔的下方正中镶嵌有向上的刀口，横梁一面有表示质量的刻度线，另一面有长度刻度线，横梁底面中央还有一螺孔。
3.按权利要求1所述的实验箱，其特征是刀口支承〔11〕有保护环，吊架〔4〕有防掉销钉。
4.按权利要求1所述的实验箱，其特征是天平盘〔5〕边缘有凹槽，中心有孔，孔的一侧有圆环形台阶，两侧对称位置各有一小孔。
5.按权利要求1所述的实验箱，其特征是运动体〔21〕为中空的凸字形低重心小车，车轮和车轴位于上部，车轴两端为顶尖轴承。
6.按权利要求1所述的实验箱，其特征是U形管〔24〕固定在保护套〔25〕内，套的边缘高出玻璃管直径2／3以上，以保护玻璃管不致于运输中破碎，其特征还在于保护套的上端有一短轴〔27〕。
专利摘要初中物理力热光学生实验箱。本实用新型属于中学物理教学仪器。本实验箱为农村普及九年制义务教育、完成初中物理力热光部分的全部学生实验提供了一套组合教具，共有37个零部件，有良好的组合性能，结构简易，实验效果好，价格低廉，推广使用后，可节省学校教仪购置费一半以上。本实验箱携带方便，极适于农村初中使用。
文档编号G09B23/06GK2173979SQ9122618
公开日1994年8月10日 申请日期1991年10月9日 优先权日1991年10月9日
发明者金毅, 冯立, 顾敏, 张智, 郑小利, 曹元安, 陈启才 申请人:国家教育委员会教学仪器研究所