專利名稱：電荷間作用力演示器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種物理教學實驗儀器，尤其是一種演示庫侖定律的電荷間作用 力演示器。
背景技術：
目前教學實驗中演示電荷間互相作用力大小與帶電量及距離的關系(即驗證庫 侖定律驗證試驗)的實驗儀器是庫侖扭秤，這種儀器只能做到對庫侖定律公式做定性的演 示，無法進行詳盡的定量演示，從而使庫侖定律教學實驗效果受到阻礙。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種可以測量出電荷間作用力的大小，同時可以證明這一作用力 是和兩個帶電體距離間關系的電荷間作用力演示器。所述的電荷間作用力演示器采用了高 精密的力傳感器，用于測量作用力大小，并且將作用力的大小顯示出來，通過實驗看到變化 關系從而更好解釋庫侖定律，將定性試驗提升到半定量試驗。本實用新型的電荷間作用力演示器包括外殼、固定球和移動球、力傳感器、顯示 器、電路板，所述的固定球和移動球位于所述外殼上面，所述移動球可在所述外殼上移動， 改變與所述固定球的距離，所述固定球連接所述力傳感器，所述力傳感器通過所述電路板 連接所述顯示器。優(yōu)選的，所述的固定球和移動球下面分別設有固定球支桿和移動球支桿，所述的 固定球支桿的底部固定在外殼里面，所述的外殼在固定球與移動球之間設有開槽，所述的 移動球通過所述的移動球支桿支桿可在所述外殼的開槽里移動，從而改變移動球與固定球 的距離。優(yōu)選的，所述的移動球支桿下面連接有距離傳感器，距離傳感器通過電路板連接 顯示器，將移動球與固定球的距離顯示出來。優(yōu)選的，所述的移動球通過支桿連接有移動滑塊，移動滑塊下面設有滑槽，所述的 外殼底部設有滑道，所述的移動球通過滑道移動。優(yōu)選的，所述的移動滑塊旁邊設有同步帶和至少兩個同步輪，移動滑塊的側(cè)面與 同步帶貼緊，其中一個同步輪的中心設有主軸，主軸穿出外殼部分設有旋鈕，扭轉(zhuǎn)旋鈕可以 使同步輪旋轉(zhuǎn)，并帶動同步帶移動，同步帶移動帶動移動滑塊滑動，從而使移動球在外殼開 槽上移動。優(yōu)選的，所述的移動滑塊與同步帶固定連接，所述的距離傳感器設置在一個同步 輪上。優(yōu)選的，所述的外殼上設有顯示窗，顯示窗后面設有顯示器，可以從外部觀察作用 力和距離大小的變化。優(yōu)選的，所述的電路板上設有開關電路，并連接開關按鈕設置在外殼的表面。優(yōu)選的，所述的外殼上設有濕度傳感器，通過電路板和顯示器將儀器所在空間的濕度顯示出來。本實用新型的優(yōu)點是通過兩個力傳感器和力傳感器電路的復位裝置，將帶電體的 重量排除干凈，當電荷間產(chǎn)生作用力時讓這個微小的作用力可以直接顯示在面板上，這樣 可以讀出作用力的大?。徽{(diào)整參照物距離，在進行測量作用力，同時可以顯示電荷間距的準 確數(shù)據(jù)，可以通過觀察儀器中電荷作用力與間距之間的變化關系來證明庫侖定律，這是目 前相關實驗和儀器無法做到的。

圖1為本實用新型的一種實施例的沿經(jīng)向剖面示意圖；圖2為本實用新型的一種實施例的沿緯向剖面示意圖；圖3為圖1的A-A剖視圖示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。如圖1，3所示，本實用新型的一種電荷間作用力演示器包括固定球1、移動球2、力 傳感器3、傳感器底座4、距離傳感器5、移動部分底座6、移動滑塊7、固定球支桿8、移動球 支桿9、同步帶10、同步輪11(共五個)、滑軌12、外殼13、主軸14、電路板15、顯示窗16、按 鈕17、旋鈕18、開槽。固定球1連接固定球支桿8，移動球2連接移動球支桿9，外殼13的表面上位于固 定球1和移動球2之間設有開槽；外殼里面的底部上設有傳感器底座4和移動部分底座6 ； 力傳感器3與固定球支桿8連接，固定在傳感器底座4上；移動球支桿下面設有移動滑塊7， 移動滑塊7下面開有滑槽，與移動部分底座6上設置的滑道相配合；移動滑塊7側(cè)面與同步 帶10固定連接，同步帶10里面包有五個固定的同步輪，左面第二個同步輪上設置距離傳感 器5，右面第二個同步輪上通過主軸14連接旋鈕18如圖2所示，本實用新型電荷間作用力演示器的外殼13上設有顯示窗16，顯示窗 16后面設有顯示器，分別與電路板15相連，顯示作用力的大小和距離的大小，按鈕17與電 路板15連接，控制電源的開關。
權(quán)利要求一種電荷間作用力演示器，包括外殼、固定球、移動球、力的傳感器、顯示器、電路板，所述的固定球和移動球位于所述外殼上面，所述移動球可在所述外殼上移動，改變與所述固定球的距離，所述固定球連接所述力傳感器，所述力傳感器通過所述電路板連接所述顯示器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷間作用力演示器，其特征在于所述的固定球和移動球 下面分別設有固定球支桿和移動球支桿，所述的固定球支桿的底部固定在外殼里面，所述 的外殼在固定球與移動球之間設有開槽，所述的移動球通過所述的移動球支桿可在所述外 殼的開槽里移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電荷間作用力演示器，其特征在于所述的移動球支桿下面 連接有距離傳感器，距離傳感器通過電路板連接顯示器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3任一所述的電荷間作用力演示器，其特征在于所述的移動球 通過移動球支桿連接有移動滑塊，移動滑塊下面設有滑槽，所述的外殼底部設有滑道，所述 的移動滑塊的滑槽與所述滑道相配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電荷間作用力演示器，其特征在于所述的移動滑塊旁邊設 有同步帶和至少兩個同步輪，移動滑塊的側(cè)面與同步帶貼緊，其中一個同步輪的中心設有 主軸，主軸穿出外殼部分設有旋鈕。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電荷間作用力演示器，其特征在于所述的移動滑塊的側(cè)面 與同步帶皮帶固定連接，所述的距離傳感器設置在一個同步輪上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷間作用力演示器，其特征在于所述的電路板上設有開 關電路，并連接開關按鈕設置在外殼的表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷間作用力演示器，其特征在于所述的外殼上設有濕度 傳感器，濕度傳感器通過電路板與顯示器相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、5、6、7、8任一所述的電荷間作用力演示器，其特征在于所述 的外殼上設有顯示窗，顯示窗后面設有所述的顯示器。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電荷間作用力演示器，其特征在于所述的外殼上設有顯示 窗，顯示窗后面設有所述的顯示器。
專利摘要本實用新型提供一種電荷間作用力演示器，可以測量出電荷間作用力的大小，同時可以證明這一作用力是和兩個帶電體距離間關系。所述的電荷間作用力演示器采用了高精密的力傳感器，用于測量作用力大小，并通過距離傳感器，同時顯示出作用力的大小和電荷間的距離，通過實驗看到變化關系從而更好解釋庫侖定律，將定性試驗提升到半定量試驗。
文檔編號G09B23/18GK201681518SQ200920278189
公開日2010年12月22日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者朱國平, 楊曉山, 郭漢興 申請人:北京日月星云科技發(fā)展有限公司