一种重力势能转化装置的制作方法

1.本发明涉及物理教学用设备技术领域，更具体地说，涉及一种重力势能转化装置。

背景技术：

2.重力势能以及其相关转化在物理知识体系中占有及其重要的地位，因此相关教职人员时常会用到重力势能转化装置以便于学生能够快速彻底的掌握有关知识。现有技术公开号为cn114033637a的专利文献提供了一种重力势能转化装置，该装置结构清楚，通过对上升阶段对重块锁定，下降阶段解锁重块，充分利用了重块的惯性释放重力势能，更加直接、生动、清晰地演示了重力重心及势能相关原理；
3.虽然该装置有益效果较多，但依然存在下列问题：相关教职人员在利用该装置向学生展示重力势能及其相关转化时，无法对重力势能改变时发生的变化进行直观的展示，教职人员也很难展示各类因素对重力势能的影响，教学效果较差；
4.其次，其难以连续的对在不同因素影响下的重力势能大小变化进行记录观测，鉴于此，我们提出一种重力势能转化装置。

技术实现要素：

5.1.要解决的技术问题
6.本发明的目的在于提供一种重力势能转化装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.2.技术方案
8.一种重力势能转化装置，包括安装底座及若干个滚球，所述安装底座上侧安装有承载板以及升降机构，所述承载板一侧开设有释放孔，所述安装底座位于释放孔下侧的位置固定安装有引导架，所述滚球与引导架滑动配合，所述升降机构能够带动承载板进行升降移动。
9.作为本技术技术方案的一种可选方案，所述升降机构包括固定安装在安装底座上的承载架，所述承载架上转动连接有丝杆，所述丝杆其中一端固设有调节手轮，所述丝杆上螺纹连接有带动块，所述带动块受限于承载架并与其滑动连接，所述带动块与承载板连接固定。
10.作为本技术技术方案的一种可选方案，所述承载板上安装有放球组件，所述放球组件包括固定安装在承载板上的连接筒以及带动机构，所述连接筒一侧固设有与其连通的存球管，所述连接筒与释放孔相对应的位置开设有通孔，所述连接筒另一侧设有推动块，所述带动机构能够带动推动块做直线移动。
11.作为本技术技术方案的一种可选方案，所述带动机构包括固定安装在承载板上的电动机，所述电动机输出端端部连接有转盘，所述转盘上固设有推杆，所述推杆外侧套设有带动环，所述推杆与带动环滑动连接，所述带动环与推动块连接固定，所述推动块受限于连接筒内壁并与其滑动连接。
12.作为本技术技术方案的一种可选方案，所述连接筒内壁开设有安装槽，所述安装槽内转动连接有挡板，所述挡板上固设有第一弹簧。
13.作为本技术技术方案的一种可选方案，所述滚球包括上球壳以及下球壳，所述上球壳上固定安装有连接管，所述连接管与下球壳螺纹连接。
14.作为本技术技术方案的一种可选方案，所述引导架另一端固设有连接架，所述安装底座上还安装有记录组件，所述记录组件包括固设在安装底座上的固定板，所述固定板一侧安装有冲击板，所述连接架位于冲击板一侧的位置开设有第一通槽，所述安装底座与第一通槽相应的位置开设有下落槽，所述固定板上固设有若干个固定套，所述固定套内壁滑动连接有承接杆，所述承接杆与冲击板连接固定，所述承接杆另一端固设有第二弹簧，所述第二弹簧端部与固定套连接固定，所述安装底座上还固设有若干个用于夹放刻度纸的固定夹，所述冲击板上固设有若干个安装板，所述安装板上开设有多个放笔孔，所述放笔孔内设有记录笔。
15.作为本技术技术方案的一种可选方案，所述放笔孔内呈环形设置有多个夹板，所述夹板与记录笔摩擦接触，所述夹板上固设有第三弹簧，所述第三弹簧与放笔孔连接固定。
16.作为本技术技术方案的一种可选方案，所述下落槽一侧还设有回收组件，所述回收组件包括固定安装在下落槽下侧的引导管，所述引导管下侧螺纹连接有回收管，所述回收管下侧设有拦截板。
17.作为本技术技术方案的一种可选方案，所述存球管上侧插设有顶盖，所述顶盖中部开设有与回收管相适配的进球孔，所述拦截板受限于回收管并与其滑动连接。
18.3.有益效果
19.相比于现有技术，本发明的优点在于：
20.1、本发明通过设置释放孔、引导架以及升降机构，使得教职人员能够轻松快捷的对滚球的重力势能进行改变，并通过其滑动情况，清楚的展示小球重力势能转化为动能的过程，并能够根据各小球滑动情况展示各类因素对重力势能的影响，有效提升教学效果。
21.2、本发明通过设置放球组件，便于教职人员连续多次的进行实验，降低实验偶然性，保证实验结果的准确性，同时无需工作人员反复放球，降低了教职人员的劳动强度，给教职人员带来了便利。
22.3、本发明通过设置安装槽、第一弹簧以及挡板，能够对滚球进行一定程度的阻挡，防止存球管最下侧的小球随意滚动，保证本装置顺利运行。
23.4、本发明通过设置记录组件，使得教职人员能够更加清晰明了的向学生展示，滚球在各类因素发生改变时，重力势能发生的大小变化，同时也能够避免滚球随意滚动出过远的距离，更加便于学生进行比较，提高了本装置的实用性。
24.5、本发明通过设置回收组件，能够对实验后的滚球进行收集，此外还通过设置进球孔，使教职人员能够方便快捷的将下落后的滚球再次投入存球管内，提高了本装置的便捷性。
附图说明
25.图1为本技术一较佳的实施例中公开的重力势能转化装置的整体结构示意图；
26.图2为本技术一较佳的实施例中公开的重力势能转化装置中放球组件的结构示意
图；
27.图3为本技术一较佳的实施例中公开的重力势能转化装置中滚球的结构拆分示意图；
28.图4为本技术一较佳的实施例中公开的重力势能转化装置中放球组件的结构示意图；
29.图5为本技术一较佳的实施例中公开的重力势能转化装置中a处结构的放大示意图；
30.图6为本技术一较佳的实施例中公开的重力势能转化装置中记录组件的结构示意图；
31.图7为本技术一较佳的实施例中公开的重力势能转化装置中b处结构的放大示意图；
32.图8为本技术一较佳的实施例中公开的重力势能转化装置中固定套的结构剖视示意图；
33.图9为本技术一较佳的实施例中公开的重力势能转化装置中回收组件的结构示意图；
34.图中标号说明：1、安装底座；101、下落槽；2、承载架；3、承载板；301、释放孔；4、调节手轮；5、滚球；501、上球壳；502、下球壳；503、连接管；6、引导架；7、放球组件；701、存球管；702、连接筒；703、进球孔；704、顶盖；705、带动环；706、推杆；707、推动块；708、转盘；709、电动机；710、通孔；711、安装槽；712、第一弹簧；713、挡板；8、记录组件；801、固定板；802、冲击板；803、安装板；804、固定夹；805、放笔孔；806、记录笔；807、承接杆；808、固定套；809、第三弹簧；810、夹板；811、第二弹簧；9、回收组件；901、回收管；902、引导管；903、拦截板；10、连接架；1001、第一通槽；11、丝杆；12、带动块。
具体实施方式
35.请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：
36.一种重力势能转化装置，包括安装底座1及若干个质量不同的滚球5，安装底座1上侧安装有承载板3以及升降机构，承载板3一侧开设有释放孔301，安装底座1位于释放孔301下侧的位置固定安装有引导架6，滚球5与引导架6滑动配合，升降机构能够带动承载板3进行升降移动。
37.本实施方式中，由使用者将滚球5从释放孔301释放，滚球5会沿着引导架6滑动，并将重力势能转化为动能，教职人员可通过升降机构对承载板3的高度进行改变，从而改变滚球5的重力势能，并根据各小球滑动情况展示各类因素对重力势能的影响，有效提升教学效果。
38.具体的，升降机构包括固定安装在安装底座1上的承载架2，承载架2上转动连接有丝杆11，丝杆11其中一端固设有调节手轮4，丝杆11上螺纹连接有带动块12，带动块12受限于承载架2并与其滑动连接，带动块12与承载板3连接固定。
39.本实施方式中，由工作人员手持调节手轮4对丝杆11进行转动，由于带动块12受限于承载架2并与其滑动连接，因此带动块12将带动承载板3做升降移动。
40.进一步的，承载板3上安装有放球组件7，放球组件7包括固定安装在承载板3上的
连接筒702以及带动机构，连接筒702一侧固设有与其连通的存球管701，连接筒702与释放孔301相对应的位置开设有通孔710，连接筒702另一侧设有推动块707，带动机构能够带动推动块707做直线移动。
41.本实施方式中，在带动机构的作用下，推动块707向释放孔301一侧推动滚球5，相应的滚球5随即由释放孔301落下，存球管701内的滚球5被推动块707阻挡，当推动块707复位与存球管701内的滚球5脱离时，存球管701内最下侧的滚球5随即落至连接筒702，如此往复，即可连续多次的进行实验，降低实验偶然性，保证实验结果的准确性，同时无需工作人员反复放球，降低教职人员的劳动强度。
42.再进一步的，带动机构包括固定安装在承载板3上的电动机709，电动机709输出端端部连接有转盘708，转盘708上固设有推杆706，推杆706外侧套设有带动环705，推杆706与带动环705滑动连接，带动环705与推动块707连接固定，推动块707受限于连接筒702内壁并与其滑动连接。
43.本实施方式中，在电动机709的作用下，转盘708以及推杆706转动，由于带动环705与推动块707滑动连接且推动块707受限于连接筒702内壁并与其滑动连接，因此带动环705会带动推动块707沿连接筒702内壁做往复直线移动。
44.更进一步的，连接筒702内壁开设有安装槽711，安装槽711内转动连接有挡板713，挡板713上固设有第一弹簧712。
45.本实施方式中，挡板713及第一弹簧712的设置能够防止存球管701最下侧的小球随意滚动。
46.值得说明的是，滚球5包括上球壳501以及下球壳502，上球壳501上固定安装有连接管503，连接管503与下球壳502螺纹连接。
47.本实施方式中，便于教职人员根据实验需求向上球壳501及下球壳502内增添重物，以便于对滚球5的质量进行改变。
48.值得注意的是，引导架6另一端固设有连接架10，安装底座1上还安装有记录组件8，记录组件8包括固设在安装底座1上的固定板801，固定板801一侧安装有冲击板802，连接架10位于冲击板802一侧的位置开设有第一通槽1001，安装底座1与第一通槽1001相应的位置开设有下落槽101，固定板801上固设有若干个固定套808，固定套808内壁滑动连接有承接杆807，承接杆807与冲击板802连接固定，承接杆807另一端固设有第二弹簧811，第二弹簧811端部与固定套808连接固定，安装底座1上还固设有若干个用于夹放刻度纸的固定夹804，冲击板802上固设有若干个安装板803，安装板803上开设有多个放笔孔805，放笔孔805内设有记录笔806。
49.本实施方式中，当滚球5撞击到冲击板802后，冲击板802会带动记录笔806向一侧移动，滚球5会由第一通槽1001及下落槽101落下，而冲击板802及记录笔806会在惯性作用下继续移动一定距离，记录笔806会在刻度纸上划出记号，在第二弹簧811的作用下，冲击板802会复位。当需要改变高度多次实验时，工作人员可由低处向高处改变滚球5的释放高度，再每次实验后，应当拔出指定记录笔806，避免记录笔806覆盖相应记录。这使得教职人员能够更加清晰明了的向学生展示，滚球5在各类因素发生改变时，重力势能发生的大小变化，同时也能够避免滚球5随意滚动出过远的距离，更加便于学生进行比较。
50.除此之外，放笔孔805内呈环形设置有多个夹板810，夹板810与记录笔806摩擦接
触，夹板810上固设有第三弹簧809，第三弹簧809与放笔孔805连接固定。
51.本实施方式中，夹板810及第三弹簧809的设置便于工作人员对记录笔806进行更换。
52.除此之外，下落槽101一侧还设有回收组件9，回收组件9包括固定安装在下落槽101下侧的引导管902，引导管902下侧螺纹连接有回收管901，回收管901下侧设有拦截板903。
53.本实施方式中，滚球5由下落槽101落下后，会由引导管902落至回收管901内，使得实验后的滚球5能够自动整齐的收集。
54.除此之外，存球管701上侧插设有顶盖704，顶盖704中部开设有与回收管901相适配的进球孔703，拦截板903受限于回收管901并与其滑动连接。
55.本实施方式中，由使用者将回收管901拧下，并将其对准进球孔703，然后拉出拦截板903，随即滚球5即可在重力作用下落至存球管701内，使得教职人员能够方便快捷的将下落后的滚球5再次投入存球管701内，提高了本装置的便捷性。
56.当相关工作人员需要使用本装置向学生展示重力势能的转化时，首先在电动机709的作用下，转盘708以及推杆706转动，由于带动环705与推动块707滑动连接且推动块707受限于连接筒702内壁并与其滑动连接，因此带动环705会带动推动块707沿连接筒702内壁做直线移动，推动块707向释放孔301一侧推动滚球5，相应的滚球5随即由释放孔301落下，存球管701内的滚球5被推动块707阻挡，当推动块707复位与存球管701内的滚球5脱离时，存球管701内最下侧的滚球5随即落至连接筒702内。
57.滚球5从释放孔301释放，滚球5会沿着引导架6滑动，并将重力势能转化为动能，对冲击板802进行冲击后，冲击板802会带动记录笔806向一侧移动，滚球5会由第一通槽1001及下落槽101落下，而冲击板802及记录笔806会在惯性作用下继续移动一定距离，记录笔806会在刻度纸上划出记号，在第二弹簧811的作用下，冲击板802会复位。
58.滚球5由下落槽101落下后，会由引导管902落至回收管901内，由使用者将回收管901拧下，并将其对准进球孔703，然后拉出拦截板903，随即滚球5即可在重力作用下落至存球管701内，使得教职人员能够方便快捷的将下落后的滚球5再次投入存球管701内。

技术特征：

1.一种重力势能转化装置，包括安装底座及若干个质量不同的滚球，其特征在于：所述安装底座上侧安装有承载板以及升降机构，所述承载板一侧开设有释放孔，所述安装底座位于释放孔下侧的位置固定安装有引导架，所述滚球与引导架滑动配合，所述升降机构能够带动承载板进行升降移动。2.根据权利要求1所述的重力势能转化装置，其特征在于：所述升降机构包括固定安装在安装底座上的承载架，所述承载架上转动连接有丝杆，所述丝杆其中一端固设有调节手轮，所述丝杆上螺纹连接有带动块，所述带动块受限于承载架并与其滑动连接，所述带动块与承载板连接固定。3.根据权利要求1所述的重力势能转化装置，其特征在于：所述承载板上安装有放球组件，所述放球组件包括固定安装在承载板上的连接筒以及带动机构，所述连接筒一侧固设有与其连通的存球管，所述连接筒与释放孔相对应的位置开设有通孔，所述连接筒另一侧设有推动块，所述带动机构能够带动推动块做直线移动。4.根据权利要求3所述的重力势能转化装置，其特征在于：所述带动机构包括固定安装在承载板上的电动机，所述电动机输出端端部连接有转盘，所述转盘上固设有推杆，所述推杆外侧套设有带动环，所述推杆与带动环滑动连接，所述带动环与推动块连接固定，所述推动块受限于连接筒内壁并与其滑动连接。5.根据权利要求4所述的重力势能转化装置，其特征在于：所述连接筒内壁开设有安装槽，所述安装槽内转动连接有挡板，所述挡板上固设有第一弹簧。6.根据权利要求1所述的重力势能转化装置，其特征在于：所述滚球包括上球壳以及下球壳，所述上球壳上固定安装有连接管，所述连接管与下球壳螺纹连接。7.根据权利要求3所述的重力势能转化装置，其特征在于：所述引导架另一端固设有连接架，所述安装底座上还安装有记录组件，所述记录组件包括固设在安装底座上的固定板，所述固定板一侧安装有冲击板，所述连接架位于冲击板一侧的位置开设有第一通槽，所述安装底座与第一通槽相应的位置开设有下落槽，所述固定板上固设有若干个固定套，所述固定套内壁滑动连接有承接杆，所述承接杆与冲击板连接固定，所述承接杆另一端固设有第二弹簧，所述第二弹簧端部与固定套连接固定，所述安装底座上还固设有若干个用于夹放刻度纸的固定夹，所述冲击板上固设有若干个安装板，所述安装板上开设有多个放笔孔，所述放笔孔内设有记录笔。8.根据权利要求7所述的重力势能转化装置，其特征在于：所述放笔孔内呈环形设置有多个夹板，所述夹板与记录笔摩擦接触，所述夹板上固设有第三弹簧，所述第三弹簧与放笔孔连接固定。9.根据权利要求7所述的重力势能转化装置，其特征在于：所述下落槽一侧还设有回收组件，所述回收组件包括固定安装在下落槽下侧的引导管，所述引导管下侧螺纹连接有回收管，所述回收管下侧设有拦截板。10.根据权利要求9所述的重力势能转化装置，其特征在于：所述存球管上侧插设有顶盖，所述顶盖中部开设有与回收管相适配的进球孔，所述拦截板受限于回收管并与其滑动连接。

技术总结

本发明公开了一种重力势能转化装置，属于物理教学用设备技术领域。一种重力势能转化装置，包括安装底座及若干个质量不同的滚球，安装底座上侧安装有承载板以及升降机构，承载板一侧开设有释放孔，安装底座位于释放孔下侧的位置固定安装有引导架，滚球与引导架滑动配合，升降机构能够带动承载板进行升降移动。本发明通过设置释放孔、引导架以及升降机构，使得教职人员能够轻松快捷的对滚球的重力势能进行改变，并通过其滑动情况，清楚的展示小球重力势能转化为动能的过程，并能够根据各小球滑动情况展示各类因素对重力势能的影响，有效提升教学效果。提升教学效果。提升教学效果。