專利名稱：矢量演示計算器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種教具，具體地說是一種矢量演示計算器，屬于教學器材領域。
背景技術：
物理教學中常常面對這樣一個問題，S卩如何把“力”這一矢量直觀地講解給學生們聽，幫助他們正確地加以理解。最常見的情況是已知合力和其中一個分力，求出另一個分力的大小和方向，或者已知兩個分力的大小和方向求合力的大小和方向。由于矢量的特殊性， 其已知分力的方向可以任意變化，而目前的教學方法只能是在黑板上進行分解求得，因此隨著已知分力角度的不斷變化，就需要畫出不同的力的分解圖，這樣增加了教師的勞動量。 同時畫圖使已知分力每次只能取某一固定值，不能演示已知分力取值連續(xù)變化情況下未知分力的大小和方向，使學生學習起來也不方便、不直觀，效果也不理想。

實用新型內(nèi)容為了解決上述問題，本實用新型設計了一種矢量演示計算器，包括兩個帶有度數(shù)的圓盤和三個帶有刻度的標尺，三個標尺收尾鉸接構成一個三角形，根據(jù)力的合成與分解的三角形法則，可以方便的求出一個合力或者分力的大小和方向。本實用新型的技術方案為矢量計算演示器，包括大圓盤、一個合力尺、二個分力尺即第一分力尺和第二分力尺；所述的合力尺和分力尺上均標有長度刻度，所述的大圓盤的邊緣上標有圓周刻度，合力尺和第一分力尺均與大圓盤鉸接于大圓盤的圓心處；合力尺、第一分力尺和第二分力尺均沿刻度方向均設有滑槽，第一分力尺與第二分力尺鉸接于第一分力尺的一端的滑動軸上，所述滑動軸位于第一分力尺滑道內(nèi)，并沿第一分力尺滑道滑動；第二分力尺與合力尺鉸接于另一滑動軸上，所述滑動軸位于合力尺的滑道和第二分力尺的滑道內(nèi)，并同時沿合力尺的滑道和第二分力尺的滑道滑動；第一分力尺與大圓盤鉸接處為第一分力尺的刻度起始點，第二分力尺與第一分力尺鉸接處為第二分力尺的刻度起始點，合力尺與大圓盤鉸接處為合力尺的刻度起始點；第二分力尺與第一分力尺的鉸接處鉸接一小圓盤，小圓盤的邊緣上標有圓周刻度。進一步地，第一分力尺的末端設有一個固定裝置，將第一分力尺固定在大圓盤上； 第二分力尺的滑動軸處設有一個固定裝置，將第二分力尺固定在第一分力尺上；進一步地，所述的固定裝置為固定夾；進一步地，為了使大圓盤和小圓盤的方向一致，在大圓盤和小圓盤上均標出若干條平行線，只要小圓盤的平行線與大圓盤的平行線平行，則大小圓盤的方向便一致；進一步地，所述的大圓盤半徑為5 15cm，合力尺、第一分力尺和第二分力尺的刻度長度為5 20cm，小圓盤的半徑為1 5cm。上述矢量計算演示器的使用方法為第一分力尺上的滑動軸處的刻度表示第一分力的大小，第二分力尺上的滑動軸處的刻度表示第二分力的大小，兩個分力的方向關系可以通過小圓盤測量，合力尺上的滑動軸處的刻度表示合力的大小，合力的方向通過大圓盤測量。根據(jù)力的合成與分解的三角形法則，即可根據(jù)合力和其中一個分力的大小和方向，求出另一個分力的大小和方向，或者根據(jù)兩個分力的大小和方向求出合力的大小和方向。本實用新型的優(yōu)點在于此矢量演示計算器可以幫助學生輕松掌握用三角形法則求合力和分力的方法，同時還可以作為演示教具由教師使用，方便實用，直觀性和可操作性強。
以下結合附圖和實施對本實用新型作進一步說明。
圖1為本實用新型結構示意圖；圖中1大圓盤、2第一分力尺、3第二分力尺、4合力尺、5小圓盤，6分力滑動軸、7 合力滑動軸、8第一分力尺固定裝置、9第二分力尺固定裝置。
具體實施方式
以下對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。實施例1如圖1所示，矢量計算演示器，包括大圓盤1、合力尺4、第一分力尺2和第二分力尺3，所述的大圓盤1的邊緣上標有圓周刻度0° 360°，大圓盤1半徑為10cm，合力尺4 和第一分力尺2均與大圓盤1鉸接于大圓盤的圓心0處；合力尺4、第一分力尺2和第二分力尺3均標有刻度0 10cm，且沿刻度方向均設
有滑槽；第一分力尺2與第二分力尺3鉸接于第一分力尺2的一端——分力滑動軸6，分力滑動軸6位于第一分力尺2的滑道內(nèi)，且分力滑動軸6可沿第一分力尺2的滑道滑動，第二分力尺3與合力尺4鉸接于合力滑動軸7，合力滑動軸7位于第二分力尺3與合力尺4的滑道內(nèi)，合力滑動軸7可同時沿第二分力尺3與合力尺4的滑道滑動；第一分力尺2與大圓盤1鉸接點0處為第一分力尺2的Ocm刻度點，第二分力尺 3與第一分力尺2鉸接點B處為第二分力尺3的Ocm刻度點；合力尺4與大圓盤1鉸接點0 處為合力尺4的Ocm刻度點；第二分力尺3與第一分力尺2鉸接點——分力滑動軸6處固設一小圓盤5，小圓盤5的邊緣上標有圓周刻度0° 360° ；第一分力尺2的末端設有一個第一分力尺固定裝置8 (即固定夾)，將第一分力尺 2固定在大圓盤1上；第二分力尺3的分力滑動軸6處設有一個第二分力尺固定裝置9 (即固定夾)，將第二分力尺3固定在第一分力尺2上；為了使大圓盤和小圓盤的方向一致，在大圓盤和小圓盤上均標出若干條平行線， 只要小圓盤的平行線與大圓盤的平行線平行，則大小圓盤的方向便一致。上述矢量計算演示器的使用方法為第一分力尺2上滑動軸6處的刻度值表示第一分力的大小，第二分力尺3上滑動軸7處的刻度值表示第二分力的大小，兩個分力的方向關系可以通過小圓盤測量，合力尺4上滑動軸7處的刻度值表示合力的大小，合力的方向通過大圓盤測量。求合力先取一個適當?shù)谋壤?，用第一分力尺和第二分力尺的刻度和角度表示兩個分力的大小和方向，則合力尺的刻度和角度就是合力的大小和方向；求分力先取一個適當?shù)谋壤?，用合力尺的刻度和角度表示合力的大小和方向?第一分力尺的刻度和角度表示一個分力的大小和方向，則第一分力尺的刻度和角度就是所求的第二個分力的大小和方向。最后應說明的是以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.矢量演示計算器，其特征在于包括大圓盤(1)、一個合力尺(4)和二個分力尺即第一分力尺( 和第二分力尺(3)；所述的合力尺(4)和分力尺上均標有長度刻度，所述的大圓盤(1)的邊緣上標有圓周刻度，合力尺(4)和第一分力尺( 均與大圓盤(1)鉸接于大圓盤的圓心處；所述合力尺G)、第一分力尺( 和第二分力尺C3)沿刻度方向均設有滑槽，所述第一分力尺( 的一端設有一滑動軸(6)，第一分力尺( 與第二分力尺C3)鉸接于第一分力尺的滑動軸(6)上，所述滑動軸(6)位于第一分力尺( 的滑道內(nèi)；第二分力尺C3)與合力尺(4)鉸接于另一滑動軸(7)上，所述滑動軸(7)位于合力尺(4)的滑道和第二分力尺(3)的滑道內(nèi)；第一分力尺( 與大圓盤(1)鉸接處為第一分力尺( 的刻度起始點，第二分力尺(3) 與第一分力尺( 鉸接處為第二分力尺(3)的刻度起始點，合力尺(4)與大圓盤(1)鉸接處為合力尺的刻度起始點；第二分力尺( 與第一分力尺O)的鉸接處滑動軸(6)上設有一小圓盤(5)，小圓盤(5)與滑動軸(6)鉸接于小圓盤(5)的圓心處，小圓盤(5)的邊緣上標有圓周刻度。
2.根據(jù)權利要求1所述的矢量演示計算器，其特征在于所述的第一分力尺O)的末端設有一個將第一分力尺O)固定在大圓盤(1)上的第一分力尺固定裝置(8)。
3.根據(jù)權利要求1所述的矢量演示計算器，其特征在于所述的第二分力尺(3)的滑動軸(7)處設有一個將第二分力尺(3)固定在第一分力尺( 上的第二分力尺固定裝置 ⑶。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的矢量演示計算器，其特征在于所述的固定裝置為固定夾。
5.根據(jù)權利要求1所述的矢量演示計算器，其特征在于所述的大圓盤(1)和小圓盤(5)上均標有若干條平行線。
6.根據(jù)權利要求1所述的矢量演示計算器，其特征在于所述的大圓盤(1)半徑為5 15cm，合力尺G)、第一分力尺(2)和第二分力尺(3)的刻度長度為5 20cm，小圓盤(5) 的半徑為1 5cm。
專利摘要本實用新型公開了矢量演示計算器，包括大圓盤、一個合力尺、二個分力尺即第一分力尺和第二分力尺；所述的合力尺和分力尺上均標有長度刻度，所述的大圓盤的邊緣上標有圓周刻度，合力尺和第一分力尺均與大圓盤鉸接于大圓盤的圓心處；本實用新型的優(yōu)點在于此矢量演示計算器可以幫助學生輕松掌握用三角形法則求合力和分力的方法，同時還可以作為演示教具由教師使用，方便實用，直觀性和可操作性強。
文檔編號G09B23/10GK201974980SQ20112007337
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月21日 優(yōu)先權日2011年3月21日
發(fā)明者呂憲斌 申請人:呂憲斌