一种基于电磁打点计时器的振动图象演示仪的制作方法
【专利摘要】一种基于电磁打点计时器的振动图象演示仪，属于物理实验仪器，包括透明箱、电动六棱柱反光镜、电磁打点计时器、小镜片、小型可调变压器、烟雾器、激光笔、屏幕等。小型可调变压器可将50Hz、220V的市电降压到0?6V的低压交流电并输给电磁打点计时器，从而使贴有小镜片的振片快速振动。同时，激光笔发出的激光经过小镜片和电动六棱柱反光镜的两次反射后射到屏幕上，其光迹可以通过烟雾器产生的烟雾显现出来。当电动六棱柱反光镜转动时，由于视觉暂留原理，从而在屏幕上快速显现一条正弦曲线的振动图象光迹。可见，该发明不仅可以观察电磁打点计时器振片的振动情况，而且还可以演示振片的振动图象，体现了实验仪器的科学性、教学性及趣味性。
【专利说明】
一种基于电磁打点计时器的振动图象演示仪
技术领域
[0001]本发明公开了一种基于电磁打点计时器的振动图象演示仪，属于物理实验仪器。
【背景技术】
[0002]在高中物理教学中，“电磁打点计时器”作为一种使用交流电源的计时仪器，一般只用来在纸带上打点并研究纸带的运动情况，而对于电磁打点计时器自身的振片在振动过程中，其振动图象是否是一条正弦曲线，尚未有相关的实验。那么能否利用电磁打点计时器的振片来演示振动图象的实验呢？
【发明内容】
[0003]—种基于电磁打点计时器的振动图象演示仪，包括透明箱、电动六棱柱反光镜、电磁打点计时器、小镜片、小型可调变压器、烟雾器、激光笔、屏幕等，其特征是:透明箱内固定有电动六棱柱反光镜、电磁打点计时器、烟雾器、激光笔及屏幕等；小型可调变压器可将50Hz、220V的市电降压到0-6V之间，通过电压调节旋钮可以选择输出电压值，再通过输出接线给电磁打点计时器供电；电磁打点计时器的振片上贴有小镜片，小镜片可随振片一起振动;激光笔可自由调整其角度，让其发出的激光可射到小镜片并被反射到电动六棱柱反光镜上，并被再次反射到屏幕上;烟雾器内装有少量烟饼，点燃后可以产生烟雾，可以显现激光的光迹；电动六棱柱反光镜由六棱柱反光镜、电动机、电动机电源及电源开关等构成，打开电源开关能使六棱柱反光镜随电动机一起转动；屏幕采用半透明塑料片，贴在透明箱内壁，上面标有坐标及刻度。
[0004]本发明的原理说明如下:小型可调变压器可将50Hz、220V的市电降压到0-6V的低压交流电并输给电磁打点计时器，电磁打点计时器的线圈通电后产生磁场并使振片磁化，贴有小镜片的振片在永磁铁的作用下会快速振动。同时，激光笔发出的激光经过小镜片和电动六棱柱反光镜的两次反射后射到屏幕上，其光迹可以通过烟雾器产生的烟雾显现出来。当电动六棱柱反光镜转动时，由于视觉暂留原理，从而在屏幕上快速显现一条正弦曲线的振动图象光迹。
[0005]在实验时，根据要求安装好各器件，点燃烟雾器中的烟饼发出少量烟雾并扩散到整个透明箱，打开激光笔及小型可调变压器的电源，通过电压调节旋钮将电压调为3V或4V，使电磁打点计时器上的振片和小镜片有明显振动但不能碰触电磁打点计时器本体。同时，激光笔射出的激光射到振动的小镜片后发生反射，其反射光线会上下摆动，从而在烟雾器产生的烟雾中显现出一个“三角形亮区”的光迹；同时，从小镜片反射过来的光线被电动六棱柱反光镜再次反射到屏幕上，又会显现出一个“四边形亮区”光迹。当六棱柱反光镜未转动时，会在屏幕上留下一段“亮条”光迹。当打开电动机电源开关使六棱柱反光镜随电动机一起转动，由于视觉暂留原理，从而在屏幕上快速显现一条正弦曲线的振动图象光迹。
【附图说明】
[0006]图1是本发明的整体结构示意图；
[0007]图2是图1中部分器件的接线图；
[0008]图3是图1中部分器件的内部结构图；
[0009]图4是电动六棱柱反光镜未转动时屏幕上的效果图；
[0010]图5是电动六棱柱反光镜转动时屏幕上的效果图。
[0011 ]图中:1.透明箱；2.电动六棱柱反光镜，具体涉及2a.六棱柱反光镜、2b.电动机、2c.电动机电源及2d.电源开关;3.电磁打点计时器，具体涉及3a.电磁打点计时器本体、3b.振片、3c.线圈、3d.永磁铁及3e.接口；4.小镜片;5.小型可调变压器，具体涉及5a.电压调节旋钮、5b.输入接线、5c.输出接线及5d.初级线圈及5e.次级线圈；6.烟雾器，具体涉及6a.烟饼和6b.烟雾；7.激光笔;8.屏幕;9.光迹，具体涉及9a.入射光线光迹、9b.“三角形亮区”光迹、9c.“四边形亮区”光迹、9d.“亮条”光迹、9e.“正弦曲线”光迹。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0013]结合图1和图2，一种基于电磁打点计时器的振动图象演示仪，包括透明箱(I)、电动六棱柱反光镜(2)、电磁打点计时器及振片(3)、小镜片(4)、小型可调变压器(5)、烟雾器
(6)、激光笔(7)、屏幕(8)等，其特征是:透明箱(I)内固定有电动六棱柱反光镜(2)、电磁打点计时器(3)、烟雾器(6)、激光笔(7)及屏幕(8)等;小型可调变压器(5)可将50Hz、220V的市电降压到0-6V之间，通过电压调节旋钮(5a)可以选择输出电压值，再通过输出接线(5d)给电磁打点计时器(3)供电；电磁打点计时器的振片(3b)上贴有小镜片(4)，小镜片(4)可随振片(3b)—起振动;激光笔(7)可自由调整其角度，让其发出的激光(9a)可射到小镜片(4)并被反射到电动六棱柱反光镜(2)上，并被再次反射到屏幕(8)上；烟雾器(6)内装有少量烟饼，点燃后可以产生烟雾(6b)，可以显现激光的光迹(9);电动六棱柱反光镜(2)由六棱柱反光镜(2a)、电动机(2b)、电动机电源(2c)及电源开关(2d)等构成，打开电源开关(2d)能使六棱柱反光镜(2a)随电动机(2b)—起转动;屏幕(8)采用半透明塑料片，贴在透明箱(I)内壁，上面标有坐标及刻度。
[0014]结合图1和图3，本发明的原理说明如下:小型可调变压器(5)可将50Hz、220V的市电降压到0-6V的低压交流电并输出给电磁打点计时器(3)，电磁打点计时器的线圈通电后产生磁场并使振片(3b)磁化，贴有小镜片(4)的振片(3b)在永磁铁的作用下会快速振动。同时，激光笔(7)发出的激光经过小镜片(4)和电动六棱柱反光镜(2)两次反射后射到屏幕(8)上，其光迹(9)可以通过烟雾器(6)产生的烟雾(6b)显现出来。当电动六棱柱反光镜(2)转动时，由于视觉暂留原理，从而在屏幕(8)上快速显现一条正弦曲线的振动图象光迹(9d)。
[0015]结合图1和图2，在实验时，根据要求安装好各器件，点燃烟雾器(6)中的烟饼发出少量烟雾(6b)并扩散到整个透明箱(I)，打开激光笔(7)及小型可调变压器(5)的电源，通过电压调节旋钮(5a)将电压调为3V或4V，使电磁打点计时器上的振片(3b)和小镜片(4)有明显振动但不能碰触电磁打点计时器本体(3a)。
[0016]同时，激光笔(7)射出的激光(9a)射到振动的小镜片(4)后发生反射，其反射光线会上下摆动，从而在烟雾器产生的烟雾(6b)中显现出一个“三角形亮区”(9b)的光迹；同时，从小镜片(4)反射过来的光线被电动六棱柱反光镜(2)再次反射到屏幕(8)上，又会显现出一个“四边形亮区”光迹(9c)。
[0017]当六棱柱反光镜(2a)未转动时，会在屏幕(9)上留下一段“亮条”光迹(9d)，具体效果见图4。当打开电动机电源开关(2d)使六棱柱反光镜(2a)随电动机(2b)—起转动，由于视觉暂留原理，从而在屏幕(9)上快速显现一条正弦曲线的振动图象光迹(9e)，具体效果见图5。
[0018]可见，该发明作为一种物理实验仪器，不仅可以用来观察电磁打点计时器振片的振动情况，而且还可以演示振片的振动图象，体现了实验仪器的科学性、教学性及趣味性。
【主权项】
1.一种基于电磁打点计时器的振动图象演示仪，包括透明箱(I)、电动六棱柱反光镜(2)、电磁打点计时器及振片(3)、小镜片(4)、小型可调变压器(5)、烟雾器(6)、激光笔(7)、屏幕(8)等，其特征是:透明箱(I)内固定有电动六棱柱反光镜(2)、电磁打点计时器(3)、烟雾器(6)、激光笔(7)及屏幕(8)等。2.根据权利要求1所述的小型可调变压器(5)，其特征是:小型可调变压器(5)可将50Hz、220V的市电降压到0-6V之间，通过电压调节旋钮(5a)可以选择输出电压值，再通过输出接线(5d)给电磁打点计时器(3)供电。3.根据权利要求1所述的电磁打点计时器(3)，其特征是:电磁打点计时器的振片(3b)上贴有小镜片(4)，小镜片(4)可随振片(3b)—起振动。4.根据权利要求1所述的激光笔(7)，其特征是:激光笔(7)可自由调整其角度，让其发出的激光(9a)可射到小镜片(4)并被反射到电动六棱柱反光镜(2)上，并被再次反射到屏幕(8)上。5.根据权利要求1所述的烟雾器(6)，其特征是:烟雾器(6)内装有少量烟饼，点燃后可以产生烟雾(6b)，可以显现激光的光迹(9)。6.根据权利要求1所述的电动六棱柱反光镜(2)，其特征是:电动六棱柱反光镜(2)由六棱柱反光镜(2a)、电动机(2b)、电动机电源(2c)及电源开关(2d)等构成，打开电源开关(2d)能使六棱柱反光镜(2a)随电动机(2b) —起转动。7.根据权利要求1所述的屏幕(8)，其特征是:屏幕(8)采用半透明塑料片，贴在透明箱(I)内壁，上面标有坐标及刻度。
【文档编号】G09B23/10GK105825748SQ201610299105
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月30日
【发明人】尤爱惠, 陈显盈, 徐海晓
【申请人】陈显盈