專利名稱：新型波動演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型的名稱是波動演示儀，屬于物理教學(xué)儀器。
在學(xué)校有關(guān)波的物理教學(xué)中，學(xué)生認(rèn)為內(nèi)容較抽象，不易掌握，對于波的性質(zhì)、特征的理解感到困難。1986年，天津市南開大學(xué)附屬中學(xué)王春長老師研制出“波動演示儀”，并且在1988年申請了中國專利(1)。用該儀器演示教學(xué)內(nèi)容，效果很好。
但是，原波動演示儀只能做縱波的行波演示，對縱波不能制動，同時(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí)間稍長即會出現(xiàn)橫波的反射現(xiàn)象，為了解決這兩個(gè)問題，我們在原波動演示儀的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，研制出一種新型的波動演示儀，性能更加完善，效果更好。
為了解決縱波的制動問題，新的演示儀采用了以下幾個(gè)措施一、將振桿盤(圖2.8)下半部邊緣增加麻面，提高摩擦力。
二、將原制動片改為雙點(diǎn)式制動器(圖3.31)像一個(gè)Y子的形狀，Y子兩上端內(nèi)側(cè)有泡沫塑料做的剎車布［32］，安裝在每個(gè)振桿盤下面，使剎車布和振桿盤邊緣靠近，以便接觸時(shí)增加摩擦阻止振桿盤的運(yùn)動。
三、增加一個(gè)專門的縱波制動器［33］，如圖4所示，它是由制動板［35］、彈簧［37］、彈簧墊［38］、定位鋼條［41］構(gòu)成，制動板是用鋼板制作的，長1100mm，寬、高均為40mm，中間空心的六方體，上下相對，兩端穿一根定位鋼條［41］，鋼條直徑φ5m／m，長 mm，在定位條上定位鋼板的中間上下各安裝一個(gè)彈簧［38］，彈簧用φ1m／m直徑的鋼絲制作，外形尺寸為φ20×30m／m，上下各一個(gè)，在上面彈簧的上面，下面彈簧的下面，固定在定位鋼條上一個(gè)彈簧墊［38］，彈簧墊是直徑φ30m／m鐵片，一端上下各一個(gè)，共4個(gè)，圖6是制動器一端的結(jié)構(gòu)圖，在上下兩塊制動板之間安置一塊三角撐［42］，三角撐呈三角形，兩個(gè)銳角角上各有一個(gè)穿孔，下面一孔用于同下面一制動板活動連接，另一個(gè)孔穿一繩子，拉動繩子，三角撐就不支撐上面的制動板，上下兩塊制動板就相互靠攏，壓住中間的振子，從而達(dá)到制動的目的，如圖5所示。若使用刻度線［36］，在制動板上標(biāo)明，則可以對波動作定量分析。
制動器上下制動板兩端各有一個(gè)安裝孔［44］，底座［1］上也有安裝銷［45］，左右各一個(gè)，利用三角支架［43］將制動器安裝在演示儀上，三角支架［43］用直徑φ7m／m、邊長為300×150m／m的鋼材制成，如圖6所示。
消除波的反射現(xiàn)象是制作了4片阻尼片［34］，如圖3所示，直徑φ100m／m，塑料制作，中間有一環(huán)形麻面，增加摩擦，安裝在演示儀左邊最外面5個(gè)振桿盤之間，增加它們之間的摩擦，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，從而使振子的振幅依次減小，消除波的反射現(xiàn)象。
為了便于快速安裝振桿盤［8］，特將盤邊兩個(gè)穿孔(穿橡筋)向盤邊緣開一斜槽——橡筋嵌槽［30］，如圖2所示。
這樣，新型波動演示儀不僅具有原型的優(yōu)點(diǎn)，而且克服了原型不能很好的縱波制動的缺點(diǎn)，消除了波的反射現(xiàn)象，縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間。振桿盤的安裝速度也加快了。


圖1新型波動演示儀整體結(jié)構(gòu)圖(不帶縱波制動器)圖2振桿盤［8］圖3雙點(diǎn)式制動器和阻尼片圖4縱波制動器結(jié)構(gòu)圖圖5縱波制動器夾住振子圖6縱波制動器一端結(jié)構(gòu)示意圖和安裝三角撐。
其中1－底座(木質(zhì)、塑料均可)2－總體支柱(塑料、木質(zhì)均可)8－振桿盤(塑料)11－振子(鋁、塑料)15－彈簧架(木質(zhì)或塑料)18－制動手柄(塑料)22－擺錘(鑄鐵)24－縱波振動錘(鑄鐵)30－橡筋嵌槽31－雙點(diǎn)式制動器(鋼板)32－剎車布(泡沫塑料)33－縱波制動器34－阻尼片(塑料)35－制動板(鐵板)36－刻度線37－彈簧(鋼條φ＝1m／m)38－彈簧墊(鐵板φ＝30mm)39－定位條穿孔40－剎車布(泡沫塑料)41－定位鋼條(鋼條φ＝5mm)
42－三角撐(鐵板)43－縱波制動器支架(鋼)44－制動器安裝孔45－制動器安裝銷參考文獻(xiàn)(1)中國專利8820348權(quán)利要求1.一種由振子、振桿盤、振源等構(gòu)成的新型波動演示儀，其特征在于有一個(gè)縱波制動器[33]、新型的振桿盤[8]、雙點(diǎn)式制動器[31]和阻尼片[34]。
2.按照權(quán)利要求1所說的新型波動演示儀，其特征在于在于縱波制動器［33］是由制動板［35］、定位鋼條［39］、彈簧［37］、彈簧墊［38］、剎車布［40］和三角撐［42］構(gòu)成。制動板(上板、［35］)上有刻度線［36］。利用縱波制動器支架［43］安置在底座［1］上。
3.按照權(quán)利要求1所說的新型波動演示儀，其特征在于新型的振桿盤［8］下半部邊緣是麻面的，橡筋孔向邊緣開斜槽形成橡筋嵌槽［30］。
4.按照權(quán)利要求1所說的新型波動演示儀，其特征在于所說的雙點(diǎn)式制動器［31］是Y型，端部內(nèi)有剎車布［32］。
5.按照權(quán)利要求1所說新型波動演示儀，其特征在于所說的阻尼片［34］，直徑φ100m／m，中間有環(huán)形麻面。
專利摘要本實(shí)用新型的名稱是新型波動演示儀，屬于物理教學(xué)儀器，原波動演示儀縱波行波不能制動，而且有反射現(xiàn)象，新型的波動演示儀在原來的基礎(chǔ)上增加了縱波制動器、新型的振桿盤、雙點(diǎn)式制動器和阻尼片，使縱波行波可以制動，并且可以作定量分析，消除了波的反射現(xiàn)象。新型波動演示儀性能完善，安裝也比較節(jié)省時(shí)間，效果比較好，適于中學(xué)物理教學(xué)使用。
文檔編號G09B23/08GK2089648SQ9120577
公開日1991年11月27日 申請日期1991年4月16日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月16日
發(fā)明者王春長 申請人:王春長