專利名稱：新型運動合成演示教具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及教學儀器，具體涉及一種運動合成演示教具。
背景技術：
教學演示是老師向學生傳授知識的一種重要輔助手段，它對學生理解及接 納知識起著重要的作用，教學演示可以讓學生在情境性的學習過程中對理論知 識達到更加直觀深入的了解，因此，教學演示也常常出現在物理課堂上。運動 合成是物理學上的一個概念，它涵蓋了物體的分運動與合運動，首先是兩勻速 運動的合成與分解。現行的高中物理已將運動的合成與分解作為單獨的章節來 進行探討，因此運動合成的演示是此章節重要而又必不可少的一個演示實驗。
現有技術提供了一種運動合成演示儀，包括兩個電機、兩對主從動齒輪、 兩對軸承座及軸承、兩^T艮螺桿、基板、墊座、移動塊。其中，兩個螺桿互相垂 直并分別通過兩個電機驅動，其中一個電機固定于基^反上，受該電機驅動的螺 桿的另 一端旋入可移動軸^^座內的內螺紋孔中，通過該螺桿轉動而帶動該可移 動軸承座移動，另一個電i^固定于該可移動軸承座上，移動塊旋入受該另一個 電機驅動的另一個螺桿上，當該另一個電機旋轉時，移動塊沿該另一個螺桿上 下移動，以此演示物體運動合成的軌跡。此結構的運動合成演示儀，雖然可演 示物體運動合成現象，但演示效果受裝置大小影響，如果裝置較小，其軌跡的 顯示范圍也比較小，位置^^遠的觀看者很容易看不清楚，同時整個裝置結構復 雜，造價高昂，制作不易，對于偏遠地方的學校尤其不適宜推廣應用。
因此，需要一種新型運動合成演示教具，不但能在較寬范圍內清晰演示出 物體運動合成的軌跡，而且結構筒單，操作方便，制作容易，成本低廉并適合大范圍推廣與使用。
實用新型內容
有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種新型運動合成演示教具，不但能 在較寬范圍內清晰演示物體運動合成的軌跡，而且結構簡單，操作方便，制作 容易，成本低廉并適合大范圍推廣與應用。
本實用新型的新型運動合成演示教具，包括柱狀滾筒、導軌線、軌跡指示塊、
牽引線和支架；所述柱狀滾筒固定于支架上并與支架在圓周方向轉動配合，所 述導軌線在支架上固定i殳置，所迷軌跡指示塊以可沿導軌線往復滑動的方式與 導軌線單自由度配合，所述牽引線的始端連接軌跡指示塊，終端固定連接柱狀 滾筒并纏繞于柱狀滾筒外圓，柱狀滾筒轉動可帶動軌跡指示塊沿導軌線滑動。
進一步，所述支架設置轉軸，所述轉軸與柱狀滾筒在圓周方向固定配合，與 支架在圓周方向轉動配合；
進一步，所述柱狀滾筒為套管式伸縮結構，其內套管外設置至少一個外套管， 所述內套管與轉軸固定連接，所述外套管以可沿轉軸往復滑動的方式與轉軸單
自由度配合；
進一步，所述外套管的端部設置勾狀結構或者拉環結構；
進一步，還包括定滑輪，所述支架頂端開槽，所述定滑輪嵌于槽內，所述牽 引線終端通過定滑輪與柱狀滾筒連接，所述導軌線的上端與支架開槽端連接；
進一步，還包括導向輪，所述導向輪固定于支架上，所述牽引線終端先后通 過定滑輪及導向輪與柱狀滾筒連接；
進一步，所述軌跡指示塊上設置描跡筆和描跡筆安裝環，所述描跡筆插入描 跡筆安裝環中，所述描跡筆安裝環徑向開孔并設置頂絲，所述頂絲旋入描跡筆 安裝環中并頂住描跡筆；
進一步，所述柱狀滾筒的外圓設置繞線槽。本實用新型的有益效果是本實用新型結構的新型運動合成演示教具，使用 者手動即可操作，使用方便；應用時，將本裝置置于演示板前，推動支架使柱 狀滾筒沿演示板滾動前行，與柱狀滾筒固定連接的牽《I線在柱狀滾筒外圓纏繞 并拉動軌跡指示塊沿導軌線滑動，軌跡指示塊的移動軌跡即為其運動合成的軌 跡；本實用新型結構的新型運動合成演示教具，其4九跡指示塊的前行距離不受 裝置大小控制，使用者可以在較寬的范圍內對物體運動合成現象進行演示并描 繪軌跡；同時，本裝置結構簡單、成本低廉，制作容易，非常適合大范圍地推 廣與應用。
本實用新型的其他優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中 進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而 言將是顯而易見的，或者可以從本實用新型的實踐中得到教導。本實用新型 的目標和其他優點可以通過下面的說明書和權利要求書來實現和獲得。
為了使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖 對本實用新型作進一步的詳細描述。 圖1為本實用新型的主視圖； 圖2為本實用新型的左視圖； 圖3為本實用新型的俯視圖； 圖4為圖2中A部的放大圖。
具體實施方式
以下將參照附圖，對本實用新型的優選實施例進行詳細的描述。應當理 解，優選實施例僅為了說明本實用新型，而不是為了限制本實用新型的保護范 圍。
圖1為本實用新型的主視圖；圖2為本實用新型的左視圖；圖3為本實 用新型的俯視圖；圖4為圖2中A部的放大圖。如圖所示
本實施例的新型運動合成演示教具，包括柱狀滾筒1、導軌線2、軌跡指示 塊3、牽引線4和支架5;柱狀滾筒1與導軌線2均豎直固定于支架5上；柱狀 滾筒1與支架5在圓周方向轉動配合，軌跡指示塊3以可沿導軌線2上下滑動 的方式與導軌線2單自由度配合；牽引線4的始端連接軌跡指示塊3，終端固定 連接柱狀滾筒1并纏繞于柱狀滾筒1的外圓。操作時，使用者手持支架5，將本 新型運動合成演示教具貼置于演示板前，推動支架5以使柱狀滾筒1沿演示板 前行，與柱狀滾筒1固定連接的牽引線4在柱狀滾筒1上纏繞并拉動軌跡指示 塊3沿導軌線2滑動，軌跡指示塊3的移動軌跡即為其運動合成的軌跡，整個 裝置結構簡單，操作方便，演示范圍可自由把握，而不受演示裝置大小影響。
本實施例中，支架5設置轉軸6，轉軸6與柱狀滾筒1在圓周方向固定配合， 與支架5在圓周方向轉動配合；同時，柱狀滾筒1為套管式伸縮結構，其內套 管18外設置可向下端拉出的外套管17、外套管16及外套管15;內套管18與 轉軸固定連接，外套管17、外套管16及外套管15以可沿轉軸6往復滑動的方 式與轉軸6單自由度配合。應用時，演示者可通過改變柱狀滾筒1的直徑以調 整牽引線4的繞速，從而調整軌跡指示塊豎直方向的運動速率。
當然，本實施例中，外套管從內套管的上端拉出或者從內套管的兩端同時拉 出均可。
本實施例中，外套管設置為三個以下或者三個以上同樣可以實現本實用新型 的目的。
本實施例中，外套管15的下端設置拉環14，使用者可通過^i環14將各個 內套管4i出，同時，還可通過連線將4^環14與支架5固定，以防止拉環14拉 出后又自動縮回，操作更方便。
本實施例的新型運動合成演示教具，還包括定滑輪8,同時支架5頂端開槽， 定滑輪8嵌于槽內，牽引線4的終端通過定滑輪8與柱狀滾筒1連接，導軌線2 的上端與支架5的開槽端連接；定滑輪8的設置能夠使軌跡指示塊3的被牽引方向與其滑動方向平行，從而讓軌跡指示塊3的滑動更流暢。
本實施例的新型運動合成演示教具還包括導向輪9，導向輪9固定于支架5 上，牽引線4的終端先后通過定滑輪8及導向輪9再與柱狀滾筒1連接；導向 輪的變向作用可讓牽引線在柱狀滾筒上順利纏繞而不發生阻滯；當然，本實施 例中，導向輪可以為兩個或者多個。
本實施例中，軌跡指示塊3上設置描跡筆10和描跡筆安裝環11，描跡筆安 裝環11徑向開孔并設置頂絲12,頂絲12旋入描跡筆安裝環11內，描跡筆10 插入描跡筆安裝環11中并通過頂絲12卡緊；應用時，描跡筆安裝環ll中可裝 入不同直徑和長度的描跡筆，并通過頂絲12的旋入或旋出進行調整和更換，使 用方便，同時，演示過程中，描跡筆10可在演示板上描繪軌跡指示塊的移動軌 跡，使觀看者能夠更加清楚和直觀的了解運動合成現象。
本實施例中，柱狀滾筒1的外圓設置繞線槽13;此結構可防止牽引線4在 柱狀滾筒1外圓纏繞的過程中發生滑落，影響整個操作。
本實施例中，導軌線2設置為兩根，此結構可防止軌跡指示塊3在移動過程 中發生軸向轉動而導致描跡筆IO在描跡過程中出現歪斜；當然，本實施例中， 導軌線為3根及以上皆可實現本實用新型的目的。
最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制， 盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員 應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替 ，而不脫離 本技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
權利要求1.新型運動合成演示教具，其特征在于包括柱狀滾筒、導軌線、軌跡指示塊、牽引線和支架；所述柱狀滾筒固定于支架上并與支架在圓周方向轉動配合，所述導軌線在支架上固定設置，所述軌跡指示塊以可沿導軌線往復滑動的方式與導軌線單自由度配合，所述牽引線的始端連接軌跡指示塊，終端固定連接柱狀滾筒并纏繞于柱狀滾筒外圓，柱狀滾筒轉動可帶動軌跡指示塊沿導軌線滑動。
2. 根據權利要求1所述的新型運動合成演示教具，其特征在于所述支架 設置轉軸，所述轉軸與滾筒在圓周方向固定配合，與支架在圓周方向轉動 配合。
3. 根據權利要求2所述的新型運動合成演示教具，其特征在于所述柱狀 滾筒為套管式伸縮結構，其內套管外設置至少一個外套管，所述內套管與 轉軸固定連接，所述外套管以可沿轉軸往復滑動的方式與轉軸單自由度配 合。
4. 根據權利要求3所述的新型運動合成演示教具，其特征在于所述外套 管的端部設置勾狀結構或者拉環結構。
5. 根據權利要求4所述的新型運動合成演示教具，其特征在于還包括定 滑輪，所述支架頂端開槽，所述定滑輪嵌于槽內，所述牽引線終端通過定 滑輪與柱狀滾筒連接，所述導軌線的上端與支架開槽端連接。
6. 根據權利要求5所述的新型運動合成演示教具，其特征在于還包括導 向輪，所述導向輪固定于支架上，所述牽引線終端先后通過定滑輪及導向 輪與柱狀滾筒連接。
7. 根據權利要求6所述的新型運動合成演示教具，其特征在于所述軌跡 指示塊上設置描跡筆和描跡筆安裝環，所述描跡筆插入描跡筆安裝環中， 所述描跡筆安裝環徑向開孔并設置頂絲，所述頂絲旋入描跡筆安裝環中并
8.根據權利要求7所述的新型運動合成演示教具，其特征在于所述柱狀 滾筒的外圓設置繞線槽。
專利摘要本實用新型公開了一種新型運動合成演示教具，包括柱狀滾筒、導軌線、軌跡指示塊、牽引線和支架；柱狀滾筒固定于支架上并與支架在圓周方向轉動配合，導軌線固定設置在支架上，軌跡指示塊以可沿導軌線往復滑動的方式與導軌線單自由度配合，所述牽引線始端連接軌跡指示塊，終端連接柱狀滾筒并纏繞于其外圓；應用時，將本裝置置于演示板前，推動支架使柱狀滾筒沿演示板滾動前行，牽引線繞柱狀滾筒纏繞并拉著軌跡指示塊滑動，軌跡指示塊的移動軌跡即為其運動合成的軌跡；本裝置中，軌跡指示塊前行距離不受裝置大小控制，使用者可在較寬范圍內對運動合成現象進行演示，同時整個裝置結構簡單、成本低廉，制作容易，適合大范圍地推廣與應用。
文檔編號G09B23/10GK201421674SQ20092012740
公開日2010年3月10日 申請日期2009年5月22日 優先權日2009年5月22日
發明者杜建華 申請人:杜建華