專利名稱：牛頓第二定律演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種牛頓第二定律演示儀，屬于中學(xué)物理教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)儀器。
我國高中物理教材中(見人民教育出版社1983年以后出版的現(xiàn)行教材)，關(guān)于牛頓第二定律的演示實(shí)驗(yàn)，長期以來一直沿用的方法是，一端成一定的角度用夾子夾住兩根平行的細(xì)繩，繩子上分別系同樣的小車，小車另一端也拴上繩子，兩根繩子分別跨過定滑輪，下面再掛著小盤，盤里分別放著砝碼。依下面的次序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示1．兩小車連同其中的砝碼質(zhì)量相等，兩小盤中的砝碼不同(即拉力大小不同)；2．兩小車連同其中的砝碼質(zhì)量不相等，兩小盤中的砝碼相同(即拉力大小相同)；操作方法是打開夾子，讓兩個小車同時從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，開始做勻加速運(yùn)動，經(jīng)過一段時間后，關(guān)上夾子，讓兩個小車同時停下來。通過比較兩個小車的位移來比較它們的加速度。目前只有極少數(shù)教師能借用斜面小車演示上述實(shí)驗(yàn)；絕大多數(shù)教師利用夾子欲實(shí)現(xiàn)同時釋放和同時停止，在操作上普遍感到困難。因而該實(shí)驗(yàn)成了目前中學(xué)物理教學(xué)中的難點(diǎn)，實(shí)際上大多數(shù)教師都不做這個實(shí)驗(yàn)，原因是沒有能夠按照上述方法演示牛頓第二定律的適當(dāng)?shù)膬x器。
本實(shí)用新型的目的為高中物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)提供一種能夠按照教材要求演示牛頓第二定律的儀器，用特殊結(jié)構(gòu)的能實(shí)現(xiàn)同時釋放和同時停止的裝置取代上述夾子，用錯落成階梯形結(jié)構(gòu)的上下軌道代替平板或平面軌道，能較好地演示牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種牛頓第二定律演示儀，它由固定在左右支架板上成階梯形配置的兩條平行的平板軌道、刻度標(biāo)尺、固定在左支架板上的兩個線卡和扳機(jī)組成的連桿結(jié)構(gòu)、帶滑塊的緊固螺釘、調(diào)整螺釘、鎖緊螺母、兩輛小車和蠟線、固定在右支架板上的兩個定滑輪、小桶等組成。兩條平板軌道的長度、寬度、軌距分別相等，上下錯落成階梯形，水平方向平行地安裝在兩支架板的中間。其特征是在一支架板外側(cè)安裝一個由兩個線卡和扳機(jī)組成的連桿結(jié)構(gòu)，用來控制兩個小車的運(yùn)動和停止。其特征還在于在一支架板外側(cè)安裝有兩個帶滑塊的緊固螺釘，它們除了用來緊固兩條平板軌道外，還可以用來微調(diào)它們之間的平行度。
兩支架板的底部，有調(diào)整螺釘和鎖緊螺母，調(diào)整螺釘用來調(diào)節(jié)兩條平板軌道成水平狀態(tài)，鎖緊螺母用來保持調(diào)好的狀態(tài)。右支架板外側(cè)，適當(dāng)位置分別安裝有兩個定滑輪。兩輛同樣的小車分別放在上下成階梯形的兩條平板軌道上，兩小車左端分別用蠟線拴在左支架板兩個線卡上；兩小車右端也分別用蠟線穿過右支架板的小孔，經(jīng)過定滑輪后拴在兩個小桶上，兩個定滑輪的適當(dāng)位置是指能保證經(jīng)過定滑輪的兩根蠟線保持平行。
本實(shí)用新型的效果利用本實(shí)用新型所述結(jié)構(gòu)的裝置做牛頓第二定律演示實(shí)驗(yàn)時，用手操縱聯(lián)動扳機(jī)，控制兩個線卡同時釋放或卡住系在兩輛小車上的線繩末端，達(dá)到控制兩輛小車同時運(yùn)動或同時停止的目的；階梯形的兩條平板軌道，使兩輛小車的位置便于觀察和比較；兩條平板軌道之間的平行度，可用兩個帶滑塊的緊固螺釘實(shí)現(xiàn)微調(diào)。因此，利用本實(shí)用新型所述結(jié)構(gòu)的裝置可以較好地完成牛頓第二定律演示實(shí)驗(yàn)。
本實(shí)用新型將通過優(yōu)選的實(shí)施例結(jié)合附圖
加以說明。參照附圖，下面詳細(xì)敘述本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案。
圖中的階梯形兩條平板軌道6，長度1M～2M，上下高度差約1～2個小車高度，平板軌道6用型材制作，軌距和小車7輪距一致。軌道側(cè)面有清晰的厘米刻度標(biāo)尺。兩輛小車7右端分別用蠟線5穿過右支架板10，繞過兩個定滑輪8后拴在下方的小桶(圖中未畫出)上，兩個定滑輪的位置應(yīng)能保證經(jīng)過定滑輪的兩根蠟線保持平行。兩輛小車7左端也分別用蠟線5穿過左支架板10后固定在兩個線卡1上。上下兩個線卡1和中間的扳機(jī)9為一連桿結(jié)構(gòu)，這可以從圖中看得很清楚；用手扳動扳機(jī)9，通過連桿帶動兩端的線卡1可以同時將兩條蠟線松開或卡住，從而實(shí)現(xiàn)同時放開或停止兩輛小車的任務(wù)。兩個帶滑塊的緊固螺釘2除了能固定平板軌道外，還可以用來微調(diào)兩條軌道之間的平行度。
左支架板的底部，有兩個調(diào)整螺釘3和兩個鎖緊螺母4，這兩個調(diào)整螺釘用來調(diào)節(jié)兩條平板軌道成水平狀態(tài)，鎖緊螺母則用來保持調(diào)好的狀態(tài)。
權(quán)利要求1．一種牛頓第二定律演示儀，它由固定在左右支架板(10)上成階梯形配置的兩條平行的平板軌道(6)、刻度標(biāo)尺(11)、固定在左支架板上的兩個線卡(1)和扳機(jī)(9)組成的連桿結(jié)構(gòu)、帶滑塊的緊固螺釘(2)、調(diào)整螺釘(3)、鎖緊螺母(4)、兩輛小車(7)和蠟線(5)、固定在右支架板上的兩個定滑輪(8)、小桶等組成，其特征是一支架板外側(cè)安裝一個由兩個線卡和扳機(jī)組成的連桿結(jié)構(gòu)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的牛頓第二定律演示儀，其特征還在于在一支架板外側(cè)安裝有兩個帶滑塊的緊固螺釘。
專利摘要一種牛頓第二定律演示儀,它由固定在左右支架板10上成階梯形配置的兩條平行的平板軌道6、刻度標(biāo)尺11、固定在左支架板上的兩個線卡1和扳機(jī)9組成的連桿結(jié)構(gòu)、帶滑塊的緊固螺釘2、調(diào)整螺釘3、鎖緊螺母4、兩輛小車7和蠟線5、固定在右支架板上的兩個定滑輪8、小桶等組成。在一支架板外側(cè)安裝一個由兩個線卡和扳機(jī)組成的連桿結(jié)構(gòu),用來控制兩個小車的同時運(yùn)動和停止。兩個帶滑塊的緊固螺釘除了用來緊固兩條平板軌道外,還可以微調(diào)它們之間的平行度。
文檔編號G09B23/08GK2462497SQ0120158
公開日2001年11月28日 申請日期2001年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月19日
發(fā)明者金毅, 閻宗良, 曹元安, 喻崇喜 申請人:教育部教學(xué)儀器研究所