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力学综合实验仪

• 专利类别：固定构造与物理
• 转让价格：面议
• 介绍说明： 力学综合实验仪（专利号ZL201020199744.8） 简介 一该专利的基本情况： 1.所属领域：应用领域：高中物理力学实验 开发领域：机械制造 2专利类型：实用新型 3技术状态：试验样品 4专利权人：杜建舟 二技术优点： （一）功能优点： 优点之一：填补了中学物理实验领域的一项空白。本仪器可以完成研究自由落体运动、并测量自由落体加速度的实验，且实验误差小、精确度高（一般在2%以内）。因为目前的中学物理教材中没有可以定量研究自由落体运动的实验，只能通过研究已经给出的、自由落体运动过程中的、多个位置的照片（即频闪照片）来定量研究自由落体运动（见附件一：上海科技教育出版社《高中物理教材 共同必修1》中，第48页第二章第一节中“超越伽利略”这一部分及频闪照片图2—8）。 优点之二：本仪器实验功能强。可以完成多个高中物理实验。且都是高中力学中的典型实验、基本实验，也都是一些既需要教师完成的演示实验、又需要学生自己完成的学生分组实验，有： （1）研究自由落体运动、并测量自由落体加速度的实验； （2）验证牛顿第二定律的实验， （3）验证机械能守恒定律的实验， （4）验证动能定理的实验， （5）研究匀变速运动，并测量匀变速运动加速度和瞬时速度的实验。 （二）结构优点： 1.优点之三：本仪器使用光电门与数字毫秒计测量和记录时间，实验误差小。中学物理当中目前常用的、传统的计时仪器是打点计时器（见附件二：上海科技教育出版社《高中物理教材 共同必修2》中，第64页第四章第二节研究机械能守恒定律中，图4—12及实验方案二：附件四：陕西人民教育出版社《普通高中物理实验操作与评价 必修1》中，实验二 匀变速直线运动的实验探究中第16页的实验方案、实验原理部分，）。和传统的计时仪器想比较，光电门是目前中学物理实验中精确度最高的计时仪器，可精确到0.001秒，即1毫秒，当然优于打点计时器，可以大大的减小实验误差。 2.优点之四：本仪器中使用旋钮（螺杆）来调节长板的倾斜度，效率高、误差小。中学物理中目前传统的调节长板倾斜度的方法是将长板一端适当垫高进行调节（见附件二：上海科技教育出版社《高中物理教材·共同必修1》中，第108页第五章第二节中图5—12）。两种方法相比，本仪器的调节方法非常地方便、快捷，使倾斜度很易达到实验中要求的程度，大大节约了实验时间，也减小了因倾斜度不完全符合要求而引起的实验误差。 3.优点之五：本仪器中设计有调整与释放装置，效率高、误差小。该装置可以将物体开始运动前的位置调整到实验中所需的位置，如光电门刚刚开始计时的位置，然后释放物体。优点是：实现了在实验中所需要的一个确定位置释放物体。 在目前的传统实验中，有许多需要在确定位置或同一位置释放物体的实验（如验证机械能守恒定律的实验、用橡皮筋等器材验证动能定理的实验等），实验中是用手持物体并进行释放的（见附件三：上海科技教育出版社《高中物理教材 共同必修2》中，第64页第四章第二节研究机械能守恒定律中，图4—12及实验方案二），由于人手的晃动难以达到释放位置确定或相同的实验要求，导致产生较大的实验误差。 二者相比，本仪器释放物体更加快捷方便，又可以减小实验误差。 优点之六：本仪器中光电门与调整与释放装置配合使用，可以测量物体从静止开始的运动过程的总时间，大大提高了实验效率。（使用光电门与调整与释放装置的结构组合，可以将物体开始运动前的位置调整到光电门刚刚开始计时的位置，然后从静止将物体释放，就可以记录下从静止开始的运动过程的总时间。）其优点是：在一次运动过程中只需测量一次长度：测量遮光板的长度s，就可根据得到的长度s和时间t的数值，由公式s=at2/2算得一个加速度a的值、由公式s/t=v/2算一个最后速度v（即末速度）的值。 目前使用打点计时器进行的传统实验中，一次运动中打出一条纸带，最后算得一个加速度，但实验中需要测量纸带上许多点之间的多个间隔的长度，非常麻烦（见附件四：陕西人民教育出版社《普通高中物理实验操作与评价 必修1》中，实验二匀变速直线运动的实验探究中，第16、17页的实验原理部分：要由公式⊿S=S2-S1=S3-S2=S4-S3=…=aT2来计算加速度a的值,至少要测量两个以上的多个长度S1、S2…的值。） 二者想比较，本结构可以极大的节约实验中长度测量的时间，提高了实验效率。 总结： 本仪器填补了中学物理实验领域的一项空白； 本仪器实验功能强，至少可以完成5个典型、基本实验； 和目前的传统实验过程相比较，本仪器实验误差小； 和目前的传统实验过程相比较，本仪器实验时间短、效率高，克服了有些实验（如验证牛顿第二定律的实验）因内容多而引起的学生一节课难以完成的问题。 总之，本仪器是对传统实验的一个巨大改革，教学效果非常好，将会产生巨大的社会效益。 三．开发前景优势： 本专利仪器的开发、生产属于机械制造行业。其开发和生产具有以下优势； 1.生产工艺简单。生产所用材料大多可以采用一些特型材料、易加工材料，可以大大简化生产工艺，一般的小型机械加工厂也可以完成该生产过程。当然，自动化程度高的大型机械厂生产效益则更好。 2.生产成本低。原料采购方便，价格低廉。据中国行业企业信息发布中心评估，本仪器一件的材料费为60元，人工费20元，总成本不超过100元（不包括购买成品光电门的金额）。 3.市场需求量极大。由于本仪器是一个填补中学物理实验空白的综合仪器，全国所有的高中等学校都急需本仪器改善教学现状。如果一个学校装配可供一个班级学生同时进行实验的本仪器，城市学校一般2人一个小组，农村学校一般4人一个小组，平均按3人一个实验小组估算，则一个学校至少需要本仪器15套以上。这样计算，全国的需求量将非常巨大。 4.国家政策带来了极大的优势。（1）教学仪器的购买属于政府采购，买方市场资金量充足，从资金上保证了市场需求。（2）随着十二五期间国家对教育投入的逐步加大，教育部门可以得到更多的资金支持，教学仪器的生产企业也可以在资金上得到国家的大力支持，这就极大地降低了仪器生产企业的生产成本，保证了企业可以获得丰厚的利润。 5.教育改革带来了极大的优势。（1）在教育改革的发展过程当中，越来越重视学生的动手能力和创新能力的培养，因此也越来越重视实验，实验是教育改革当中须要不断加强和完善的内容，(2) 在教育改革的发展当中，按照囯家的总体要求，要逐步普及高中教育。这些因素都将更加保证和促进了未来的市场需求。 四.社会效益和经济效益： 1.社会效益：本仪器是一个可以填补了中学物理实验空白的具有多个功能的综合仪器，它的应用将极大的促进和改善中学物理实验教学，使全国的中学物理实验教学上升到一个新的高度，也就促进了全国中学物理教育质量的提高。 2.经济效益： 本仪器的市场需求量极大，市场前景极为广阔，经济效益将十分可观。 该仪器可以完成高中物理力学中的大多数实验，且均为学生分组实验，根据教育部网站2012年1月18日公布的数据，全国共有普通高级中学14058所。若每个学校配备可供一个班的学生同时进行分组实验的本实验仪器，城市学校一般2人一个实验小组，至少须配备20套以上;农村学校因经济条件的原因，一般3到4人一个实验小组，至少需配备本仪器10套以上。若全国按3人一个实验小组计算，则每个学校需配备15套，全国共需要本仪器210870套以上。另外，全国有成人高中654所，普通中等专业学校3989所，教学中也需要一定数量的这种仪器；其他的一些教学单位也需要本教学仪器。随着高中教育普及工作在全国的逐步推进、教育改革的大力推进、随着十二五期间国家教育投入规模的扩大，该仪器的需求量将更大，市场前景将极为广阔。 转让方式与价格： 转让方式：全国独家专利权转让