專利名稱：物體直線運(yùn)動(dòng)演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種物理實(shí)驗(yàn)儀器，特別是一種演示物體直線運(yùn)動(dòng)的儀器。
物體的直線運(yùn)動(dòng)是中學(xué)物理課本中的重要內(nèi)容，學(xué)習(xí)該部分內(nèi)容時(shí)，由于缺少這方面的實(shí)驗(yàn)儀器，學(xué)生對(duì)速度、時(shí)間、路程三者關(guān)系缺乏直觀的認(rèn)識(shí)，對(duì)此，急需研制這方面的實(shí)驗(yàn)儀器。
本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)缺乏演示物體直線運(yùn)動(dòng)的儀器問題，而研制的一種物體直線運(yùn)動(dòng)演示儀。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，所述的演示儀是在一長方形桌面上鋪設(shè)兩根平行的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上有一個(gè)可以沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的帶有金屬輪的小車，小車上設(shè)有電磁打點(diǎn)器，在桌面的后側(cè)和桌面垂直設(shè)有一帶有刻度的、便于電磁打點(diǎn)器在上面打點(diǎn)的路程刻度板，桌面的前側(cè)嵌有數(shù)碼顯示窗，桌面下設(shè)有一帶控制面板的控制箱，所述的控制面板上有一個(gè)三檔開關(guān)按鈕、復(fù)位按鈕和啟動(dòng)按鈕，控制箱內(nèi)設(shè)有電動(dòng)機(jī)、變速器和時(shí)鐘顯示、電磁打點(diǎn)器、運(yùn)動(dòng)形式控制電路。
所述的時(shí)鐘顯示電路，采用時(shí)鐘電路CD4060.CD4518產(chǎn)生精確秒脈沖，該脈沖信號(hào)經(jīng)啟動(dòng)按鈕進(jìn)入計(jì)數(shù)電路CD4017，CD4017的譯碼輸出端Q0—Q9每隔一秒依次輸出高電平，這高電平分別使三極管BG0—BG9導(dǎo)通，對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管顯示時(shí)間數(shù)值。
所述的電磁打點(diǎn)器電路，CD4017輸出端Q1—Q9輸出的高電平，經(jīng)電容C1—C9和電阻R1—R9取脈沖上沿，經(jīng)施密特電路和二板管限流電阻R10使三極管BG10導(dǎo)通電磁鐵吸引打點(diǎn)器打點(diǎn)。
所述的運(yùn)動(dòng)形式控制電路，CD4017的輸出端Q1—Q9依次輸出高電平時(shí)，這個(gè)電路由三極管BG11供電，三檔開關(guān)置于勻加速位置1時(shí)，電流通過電阻R11向電容C10充電，這時(shí)電機(jī)兩端的電壓增加，轉(zhuǎn)速也加快，小車作勻加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)三檔開關(guān)置于勻減速位置I時(shí)，電流通過BG13電阻R12向電容充電，隨著電容C11兩端的電壓升高，三板管BG13的等效電阻增大，三極管BG12使電機(jī)兩端的電壓變小，電機(jī)的轉(zhuǎn)速變小，小車作勻減速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)三檔開關(guān)置于勻速位置III時(shí)，電機(jī)兩端的電壓恒定不變，電機(jī)的轉(zhuǎn)速大小不變，小車作勻速運(yùn)動(dòng)。
所述的數(shù)碼顯示窗，從左至右依次顯示0123456789，以顯示物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
由于采用上述結(jié)構(gòu)，物體在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的勻速、勻加速、勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)的軌跡在路程刻度板上顯示出來，比較直觀、形象。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施例


圖1演示儀示意圖圖2桌面平面圖圖3電路圖圖中1、電磁打點(diǎn)器2、時(shí)間顯示窗3、控制面板4、復(fù)位按鈕5、啟動(dòng)按鈕6、三檔開關(guān)7、路程刻度板、8、齒孔皮帶9、小車10、桌面11、金屬導(dǎo)軌在長方形桌面10上輔設(shè)著兩根平行的金屬導(dǎo)軌11，金屬導(dǎo)軌11上有一個(gè)可以沿金屬導(dǎo)軌11運(yùn)動(dòng)的帶有金屬輪的小車9，小車9上設(shè)有電磁打點(diǎn)器1，在桌面10的后側(cè)和桌面10垂直設(shè)有一帶有刻度的、便于電磁打點(diǎn)器1在上面打點(diǎn)的路程刻度板7，桌面10的前側(cè)嵌有數(shù)碼顯示窗2，桌面下設(shè)有一帶控制面板3的控制箱，控制面板3上有一個(gè)三檔開關(guān)按鈕6、復(fù)位按鈕4和啟動(dòng)按鈕5，控制箱內(nèi)設(shè)有電動(dòng)機(jī)變速器和時(shí)鐘顯示、電磁打點(diǎn)器、運(yùn)動(dòng)形式控制電路。時(shí)鐘顯示電路，采用時(shí)鐘電路CD4060.CD4518產(chǎn)生精確秒脈沖，該脈沖信號(hào)經(jīng)啟動(dòng)按鈕進(jìn)入計(jì)數(shù)電路CD4017，CD4017的譯碼輸業(yè)端Q0—Q9每隔一秒依次輸出高電平，這高電平分別使三極管BG0—BG9導(dǎo)通，對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管顯示時(shí)間數(shù)值。電磁打點(diǎn)器電路，CD4017輸出端Q1—Q9輸出的高電平，經(jīng)電容C1—C9和電阻R1—R9取脈沖上沿，經(jīng)施密特電路和二極管限流電阻R10使三極管BG10導(dǎo)通電磁鐵吸引打點(diǎn)器打點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)形式控制電路，CD4017的輸出端Q1—Q9依次輸出高電平時(shí)，這個(gè)電路由三極管BG11供電，三檔開關(guān)6置于勻加速位置I時(shí)，電流通過電阻R11向電容C10充電，這時(shí)電機(jī)兩端的電壓增加，轉(zhuǎn)速也加快，小車作勻加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)三檔開關(guān)6置于勻減速位置II時(shí)，電流通過BG13電阻R12向電容充電，隨著電容C11兩端的電壓升高，三板管BG13的等效電阻增大，三極管BG12使電機(jī)兩端的電壓變小，電機(jī)的轉(zhuǎn)速變小，小車作勻減速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)三檔開關(guān)6置于勻速位置III時(shí)，電機(jī)兩端的電壓恒定不變，電機(jī)的轉(zhuǎn)速大小不變，小車作勻速運(yùn)動(dòng)。
權(quán)利要求1.一種物體直線運(yùn)動(dòng)演示儀，其特征在于該演示儀是在一長方形桌面上鋪設(shè)兩根平行的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上有一個(gè)可以沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的帶有金屬輪的小車，小車上設(shè)有電磁打點(diǎn)器，在桌面的后側(cè)和桌面垂直設(shè)有一帶有刻度的、便于電磁打點(diǎn)器在上面打點(diǎn)的路程刻度板，桌面的前側(cè)嵌有數(shù)碼顯示窗，桌面下設(shè)有一帶控制面板的控制箱，所述的控制面板上有一個(gè)三檔開關(guān)按鈕、復(fù)位按鈕和啟動(dòng)按鈕，控制箱內(nèi)設(shè)有電動(dòng)機(jī)、變速器和時(shí)鐘顯示、電磁打點(diǎn)器、運(yùn)動(dòng)形式控制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體直線運(yùn)動(dòng)演示儀，其特征在于時(shí)鐘顯示電路，采用時(shí)鐘電路CD4060.CD4518產(chǎn)生精確秒脈沖，該脈沖信號(hào)經(jīng)啟動(dòng)按鈕進(jìn)入計(jì)數(shù)電路CD4017，CD4017的譯碼輸出端Q0—Q9每隔一秒依次輸出高電平，這高電平分別使三極管BG0—BG9導(dǎo)通，對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管顯示時(shí)間數(shù)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體直線運(yùn)動(dòng)演示儀，其特征在于電磁打點(diǎn)器電路，CD4017輸出端Q1—Q9輸出的高電平，經(jīng)電容C1—C9和電阻R1—R9取脈沖上沿，經(jīng)施密特電路和二極管限流電阻R10使三極管BG10導(dǎo)通電磁鐵吸引打點(diǎn)器打點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體直線運(yùn)動(dòng)演示儀，其特征在于運(yùn)動(dòng)形式控制電路，CD4017的輸出端Q1—Q9依次輸出高電平時(shí)，這個(gè)電路由三極管BG11供電，三檔開關(guān)置于勻加速位置1時(shí)，電流通過電阻R11向電容C10充電，這時(shí)電機(jī)兩端的電壓增加，轉(zhuǎn)速也加快，小車作勻加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)三檔開關(guān)置于勻減速位置II時(shí)，電流通過BG13電阻R12向電容充電，隨著電容C11兩端的電壓升高，三極管BG13的等效電阻增大，三極管BG12使電機(jī)兩端的電壓變小，電機(jī)的轉(zhuǎn)速變小，小車作勻減速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)三檔開關(guān)置于勻速位置III時(shí)，電機(jī)兩端的電壓恒定不變，電機(jī)的轉(zhuǎn)速大小不變，小車作勻速運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體直線運(yùn)動(dòng)演示儀，其特征在于數(shù)碼顯示窗，從左至右依次顯示0123456789，以顯示物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種物體直線運(yùn)動(dòng)演示儀,該演示儀是在一長方形桌面上鋪設(shè)兩根平行的導(dǎo)軌,導(dǎo)軌上有一個(gè)可以沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的帶有金屬輪的小車,小車上設(shè)有電磁打點(diǎn)器,在桌面的后側(cè)和桌面垂直設(shè)有一帶有刻度的、便于電磁打點(diǎn)器在上面打點(diǎn)的路程刻度板,桌面的前側(cè)嵌有數(shù)碼顯示窗,桌面下設(shè)有一帶控制面板的控制箱,控制箱內(nèi)設(shè)有電動(dòng)機(jī)、變速器和控制電路。由于采用上述結(jié)構(gòu),物體在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的勻速、勻加速、勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)的軌跡在路程刻度板上顯示出來,比較直觀、形象。
文檔編號(hào)G09B23/10GK2465259SQ0120713
公開日2001年12月12日 申請(qǐng)日期2001年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月24日
發(fā)明者袁中坤, 王洪秀, 袁中軒 申請(qǐng)人:袁中坤