專(zhuān)利名稱(chēng)：牛頓第二定律演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種牛頓第二定律演示儀。
背景技術(shù)：
研究牛頓第二定律的演示實(shí)驗(yàn)，是高中物理教學(xué)中最重要的實(shí)驗(yàn) 之一。學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中配置的這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)器材，是根據(jù)現(xiàn)行高中物理 教材中的方案設(shè)計(jì)的。這個(gè)方案采用的是把兩輛小車(chē)并排放置于兩條 水平的力學(xué)軌道上，兩小車(chē)的前后兩端各系上細(xì)繩，前端的細(xì)繩通過(guò) 定滑輪掛上鉤碼以拉動(dòng)小車(chē)，后端的兩條細(xì)繩通過(guò)同一夾子，以同時(shí) 控制兩小車(chē)的運(yùn)動(dòng)和停止。這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)看起來(lái)容易，但做過(guò)這個(gè)實(shí) 驗(yàn)的老師們都深有體會(huì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)困難、穩(wěn)定性差，實(shí)驗(yàn)誤差往 往大于學(xué)生能接受的范圍，要在課堂上取得令學(xué)生信服的實(shí)驗(yàn)結(jié)果十 分不易。因此，近年來(lái)，很多物理老師和生產(chǎn)廠家都在改進(jìn)夾子結(jié)構(gòu) 上下了很多的功夫，但改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)效果仍難令人滿意。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種制作方 便、可更好地達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡呐ｎD第二定律演示儀。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用一種牛頓第二定律演示儀，包 括軌道、軌道小車(chē)、定滑輪合，軌道上滑行面的左右兩側(cè)的最外端分 別設(shè)置有一個(gè)定滑輪合，兩輛軌道小車(chē)分別設(shè)置在軌道上滑行面的左 右兩側(cè)，即位于定滑輪合的前端，在兩個(gè)軌道小車(chē)底部開(kāi)設(shè)水平設(shè)置 的小孔，牽引線水平穿過(guò)小孔， 一端固定在軌道小車(chē)上，中間部分繞 在與之對(duì)應(yīng)的定滑輪合上，牽引線的另一端掛設(shè)砝碼，兩個(gè)軌道小車(chē) 通過(guò)啟動(dòng)裝置啟動(dòng)并可沿軌道上滑行面相向運(yùn)動(dòng)。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為軌道前端面設(shè)有大色塊制作而成的位 移標(biāo)尺。本實(shí)用新型再進(jìn)一步設(shè)置為牛頓第二定律演示儀包括演示平臺(tái)， 軌道水平放置在演示平臺(tái)上。
本實(shí)用新型改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)儀器取消了兩車(chē)后面掛的細(xì)線，軌道側(cè) 面的刻度尺改為大色塊制作的標(biāo)尺。它具有以下四大優(yōu)點(diǎn)。 一是兩車(chē) 的啟動(dòng)改為由人的大腦通過(guò)兩手來(lái)控制或電磁繼電器控制，誤差?。?br> 二是取兩車(chē)相互碰撞的時(shí)刻為停止時(shí)刻，這應(yīng)該是絕對(duì)同時(shí)的，沒(méi)有
誤差；三是取消了軌道小車(chē)后面的細(xì)線后，使兩小車(chē)運(yùn)動(dòng)中的滑動(dòng)摩 擦力變得很小且容易平衡，只要在兩邊的鉤碼上添加掛上適量的小螺 帽便可；四是利用事先設(shè)計(jì)好的大色塊制作的標(biāo)尺來(lái)顯示軌道小車(chē)運(yùn) 動(dòng)過(guò)程中的位移，讀數(shù)方便簡(jiǎn)潔，前后排的學(xué)生都能明顯看到，實(shí)驗(yàn) 結(jié)果一目了然。
此實(shí)驗(yàn)裝置還有一個(gè)令人意想不到的優(yōu)點(diǎn)，便是當(dāng)兩小車(chē)受到的 拉力相等而只改變軌道小車(chē)質(zhì)量時(shí)，由于兩車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的時(shí)間相 等，碰撞前兩車(chē)受的沖量相等，故碰撞前兩車(chē)的動(dòng)量總是相等的，實(shí) 驗(yàn)中我們可驚喜地發(fā)現(xiàn)，此時(shí)碰后兩小車(chē)幾乎都能恰好停在碰撞時(shí)的 位置，可以使我們很方便地讀出小車(chē)碰撞前經(jīng)過(guò)的位移。經(jīng)我們多次 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果操作得當(dāng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度相當(dāng)高。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例主視圖。 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例俯視圖。 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例左視圖具體實(shí)施方式
如圖l、 2、 3所示，本實(shí)用新型的具體實(shí)施例是一種牛頓第二定 律演示儀，包括軌道l、演示平臺(tái)2、軌道小車(chē)3、定滑輪合4，軌道 1水平放置在演示平臺(tái)2上，軌道1上滑行面的左右兩側(cè)的最外端分 別設(shè)置有一個(gè)定滑輪合4，兩輛軌道小車(chē)3分別設(shè)置在軌道1上滑行 面的左右兩側(cè)，即位于定滑輪合4的前端，在兩個(gè)軌道小車(chē)3底部開(kāi) 設(shè)水平設(shè)置的小孔，牽引線5水平穿過(guò)小孔， 一端固定在軌道小車(chē)3 上，中間部分繞在與之對(duì)應(yīng)的定滑輪合4上，牽引線5的另一端掛設(shè)砝碼6，兩個(gè)軌道小車(chē)3通過(guò)啟動(dòng)裝置啟動(dòng)并可沿軌道1上滑行面相
向運(yùn)動(dòng)，在軌道1前端面設(shè)有大色塊制作而成的位移標(biāo)尺7。
本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)前，用天平稱(chēng)得軌道小車(chē)3的質(zhì)量完全相同并取 整數(shù)(180g)。在兩邊掛上一定質(zhì)量的砝碼6后，用繼電器鉤住A、 B 軌道小車(chē)置于軌道的AB端，然后同時(shí)按住輕觸開(kāi)關(guān)，瞬時(shí)讓兩小車(chē) 同時(shí)相向運(yùn)動(dòng)。
1、 當(dāng)拉力不變時(shí)(兩邊各掛20g鉤碼)，讓A車(chē)(包括鉤碼)保持200g 的質(zhì)量不變，只改變B車(chē)的質(zhì)量(分別為300g、 400g、 500g);
2、 軌道小車(chē)3質(zhì)量不變時(shí)(保持兩車(chē)連同鉤碼的質(zhì)量為200g不變)， 且讓A車(chē)受的拉力不變(掛20g鉤碼)，只改變B車(chē)的拉力(分別掛 30g、 40g鉤碼).
3、 利用事先設(shè)計(jì)好的比例關(guān)系，制作大色塊的標(biāo)尺來(lái)顯示軌道小車(chē) 3運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移(大色塊的制作的標(biāo)尺將兩車(chē)的總位移進(jìn)行三等 分、五等分、七等分，圖片中為五等分標(biāo)尺)。
權(quán)利要求1、一種牛頓第二定律演示儀，包括軌道、軌道小車(chē)、定滑輪合，其特征在于軌道上滑行面的左右兩側(cè)的最外端分別設(shè)置有一個(gè)定滑輪合，兩輛軌道小車(chē)分別設(shè)置在軌道上滑行面的左右兩側(cè)，即位于定滑輪合的前端，在兩個(gè)軌道小車(chē)底部開(kāi)設(shè)水平設(shè)置的小孔，牽引線水平穿過(guò)小孔，一端固定在軌道小車(chē)上，中間部分繞在與之對(duì)應(yīng)的定滑輪合上，牽引線的另一端掛設(shè)砝碼，兩個(gè)軌道小車(chē)通過(guò)啟動(dòng)裝置啟動(dòng)并可沿軌道上滑行面相向運(yùn)動(dòng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的牛頓第二定律演示儀，其特征在于 所述軌道前端面設(shè)有大色塊制作而成的位移標(biāo)尺。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的牛頓第二定律演示儀，其特征在 于所述牛頓第二定律演示儀包括演示平臺(tái)，軌道水平放置在演示平 臺(tái)上。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種牛頓第二定律演示儀，包括軌道、軌道小車(chē)、定滑輪合，軌道上滑行面的左右兩側(cè)的最外端分別設(shè)置有一個(gè)定滑輪合，兩輛軌道小車(chē)分別設(shè)置在軌道上滑行面的左右兩側(cè)，即位于定滑輪合的前端，在兩個(gè)軌道小車(chē)底部開(kāi)設(shè)水平設(shè)置的小孔，牽引線水平穿過(guò)小孔，一端固定在軌道小車(chē)上，中間部分繞在與之對(duì)應(yīng)的定滑輪合上，牽引線的另一端掛設(shè)砝碼，兩個(gè)軌道小車(chē)通過(guò)啟動(dòng)裝置啟動(dòng)并可沿軌道上滑行面相向運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)儀器取消了兩車(chē)后面掛的細(xì)線，軌道側(cè)面的刻度尺改為大色塊制作的標(biāo)尺，它具有實(shí)驗(yàn)更易操作，誤差小；更易學(xué)生看到，實(shí)驗(yàn)結(jié)果一目了然。
文檔編號(hào)G09B23/08GK201359798SQ20092011495
公開(kāi)日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月4日
發(fā)明者朱成巧, 王健浩 申請(qǐng)人:朱成巧;王健浩