專利名稱：機(jī)械能守恒試驗(yàn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械能守恒試驗(yàn)儀，屬于教育器材領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
機(jī)械能守恒試驗(yàn)儀的實(shí)驗(yàn)原理為在只有重力做功的條件下，當(dāng)物體的動(dòng)能和勢能相互發(fā)生轉(zhuǎn)化時(shí)，機(jī)械能的總量保持不變，即勢能EP與動(dòng)能EK之和為ー常量，這ー結(jié)論稱為機(jī)械能守恒定律。機(jī)械能守恒通過擺柱(球)法和斜軌法來驗(yàn)證，所述擺柱(球)法為金屬柱體做成單擺，可用以研究在擺動(dòng)過程中任意時(shí)刻的動(dòng)能和勢能的關(guān)系，當(dāng)擺柱(球)通過光電門時(shí)測定擺柱(球)在該位置的瞬時(shí)速度，擺柱(球)的高度則由刻度線讀出，以此研究動(dòng)勢能的轉(zhuǎn)化規(guī)律。所述斜軌法為將小車置于傾斜的導(dǎo)軌上，由于重力作用使小車向下滑動(dòng)。在滑·動(dòng)過程中，其勢能逐漸減小，動(dòng)能逐漸增大，但小車的勢能與動(dòng)能之和基本保持不變。現(xiàn)有技術(shù)中的擺柱(球)法，擺錘(球)組件使用可上下伸縮的線繩做為擺條(線)，摩擦カ大，測量精度低，誤差率大，可重復(fù)性差，不能滿足高精確率的教學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種減小摩擦力、提高測量精度、降低誤差率、可重復(fù)性高的機(jī)械能守恒試驗(yàn)儀。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供機(jī)械能守恒試驗(yàn)儀，包括鐵架臺、面板和擺錘組件；所述鐵架臺包括固定在底座上的桿件，所述面板固定在所述桿件上，所述面板為一半圓形板體，并沿半圓形板體圓周方向設(shè)有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)識；所述擺錘組件包括擺頭、擺條和擺錘，所述擺頭固定在所述面板的圓心位置處，所述擺條頂端通過ー個(gè)滾珠軸承連接擺頭，并以滾珠軸承為基點(diǎn)左右擺動(dòng)，所述擺條底端固定連接所述擺錘。本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)ー步限定為，所述面板上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)識為高度標(biāo)識。進(jìn)ー步地，所述擺條為淬火鋼絲。進(jìn)ー步地，所述擺錘的材質(zhì)為不銹鋼。進(jìn)ー步地，所述擺錘為圓柱形。進(jìn)ー步地，所述擺條的直徑為1mm。進(jìn)ー步地，所述鐵架臺包括底座和支撐桿，所述支撐桿固定安裝在所述底座上。進(jìn)ー步地，所述面板組件通過蝶形螺母和尼龍卡扣固定在所述鐵架臺上。進(jìn)ー步地，所述面板組件的材料為亞克力板。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所述的機(jī)械能守恒試驗(yàn)儀，在擺頭頂端設(shè)置滾珠軸承，減小擺條在搖擺過程中的摩擦力，提高測量精度；擺條使用不可上下伸縮的細(xì)鋼絲，減小拉直分力，提聞實(shí)驗(yàn)的往復(fù)性；并且，本試驗(yàn)儀簡單實(shí)用、容易組裝、實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定、精確度尚、
誤差小。


圖I為本發(fā)明的所述的機(jī)械能守恒試驗(yàn)儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所述的擺錘組件的結(jié)構(gòu)示意圖。其中I、鐵架臺；2、面板組件；3、擺錘組件；4、擺頭；5、滾珠軸承；6、擺條；7、擺錘。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I本實(shí)施例提供的機(jī)械能守恒試驗(yàn)儀，結(jié)構(gòu)如圖I所示，包括鐵架臺I、面板組件2和 擺錘組件3。鐵架臺I包括底座和支撐桿，支撐桿固定安裝在底座上，用于對機(jī)械能守恒試驗(yàn)儀提供支撐作用。面板組件2通過蝶形螺母和尼龍卡扣固定在所述鐵架臺上，為一半圓形、帶有刻度的實(shí)驗(yàn)面板，材料為乳白色不透明亞克力板，厚度為4mm。面板組件2對機(jī)械能守恒試驗(yàn)儀提供標(biāo)示作用。擺錘組件3固定在所述面板組件上，包括擺頭4、擺條6和擺錘7。擺頭4頂端設(shè)置滾珠軸承5，滾珠軸承5通過螺絲固定在擺頭4上。擺條6為淬火鋼絲，直徑為1mm，其一端與擺頭6連接，另一端與擺錘7連接。擺錘7為不銹鋼的圓柱形，通過擺錘的往復(fù)搖擺，來驗(yàn)證機(jī)械能守恒。本發(fā)明所述的機(jī)械能守恒試驗(yàn)儀的安裝方法為首先用蝶形螺母和尼龍卡扣將面板組件2固定到鐵架臺I的支撐桿上；其次將擺錘組件3固定到面板組件上；在實(shí)驗(yàn)時(shí)，將光電門固定安裝于面板組件一邊的合適高度處，使擺錘7擺動(dòng)時(shí)能順利通過光電門，注意光電門安裝的方向應(yīng)與面板組件上刻度盤的刻度線一致。利用教材專用軟件對本發(fā)明所述的機(jī)械能守恒試驗(yàn)儀的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測的步驟包括(I)按照上述安裝方法安裝機(jī)械能守恒試驗(yàn)儀，將光電門安裝在兩個(gè)不同高度上，不能間隔太遠(yuǎn)；(2)打開實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件，單擊“教材專用軟件”，選擇“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)?zāi)０澹瑢怆婇T進(jìn)行設(shè)置實(shí)驗(yàn)類型“直線運(yùn)動(dòng)” “獨(dú)立測量”，選擇被測物理量“速度” “動(dòng)能”，“光電門數(shù)據(jù)同步采集”，擺球直徑I. 5cm ；(3)把擺錘拉至一定高度，點(diǎn)擊“開始”按鈕，同時(shí)釋放小球，采集結(jié)束后停止實(shí)驗(yàn);(4)手動(dòng)輸入2個(gè)光電門的相對高度，得出誤差，進(jìn)行分析；(5)重復(fù)多次測量，進(jìn)行比較，比較結(jié)果如表I所示。表I :
權(quán)利要求
1.機(jī)械能守恒試驗(yàn)儀，其特征在于，包括鐵架臺、面板和擺錘組件；所述鐵架臺包括固定在底座上的桿件，所述面板固定在所述桿件上，所述面板為一半圓形板體，并沿半圓形板體圓周方向設(shè)有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)識；所述擺錘組件包括擺頭、擺條和擺錘，所述擺頭固定在所述面板的圓心位置處，所述擺條頂端通過一個(gè)滾珠軸承連接擺頭，并以滾珠軸承為基點(diǎn)左右擺動(dòng)，所述擺條底端固定連接所述擺錘。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種機(jī)械能守恒試驗(yàn)儀，其特征在于，所述面板上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)識為高度標(biāo)識。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種機(jī)械能守恒試驗(yàn)儀，其特征在于，所述擺條為淬火鋼絲。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械能守恒試驗(yàn)儀，其特征在于，所述擺錘的材質(zhì)為不銹鋼。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械能守恒試驗(yàn)儀，其特征在于，所述擺錘為圓柱形。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械能守恒試驗(yàn)儀，其特征在于，所述擺條的直徑為1mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械能守恒試驗(yàn)儀，其特征在于，所述鐵架臺包括底座和支撐桿，所述支撐桿固定安裝在所述底座上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械能守恒試驗(yàn)儀，其特征在于，所述面板組件通過蝶形螺母和尼龍卡扣固定在所述鐵架臺上。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械能守恒試驗(yàn)儀，其特征在于，所述面板組件的材料為亞克力板。
全文摘要
本發(fā)明公開了機(jī)械能守恒試驗(yàn)儀，包括鐵架臺、面板和擺錘組件；所述鐵架臺包括固定在底座上的桿件，所述面板固定在所述桿件上，所述面板為一半圓形板體，并沿半圓形板體圓周方向設(shè)有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)識；所述擺錘組件包括擺頭、擺條和擺錘，所述擺頭固定在所述面板的圓心位置處，所述擺條頂端通過一個(gè)滾珠軸承連接擺頭，并以滾珠軸承為基點(diǎn)左右擺動(dòng)，所述擺條底端固定連接所述擺錘。本發(fā)明簡單實(shí)用、容易組裝、實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定、精確度高、誤差小。
文檔編號G09B23/10GK102842255SQ201210326110
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者王逾峰 申請人:江蘇蘇威爾科技有限公司