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      一種驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法

      文檔序號(hào):10094171閱讀:318來源:國知局
      一種驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001] 本實(shí)用新型設(shè)及實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域,尤其設(shè)及一種驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝 置。
      【背景技術(shù)】
      [0002] 目前中學(xué)或大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中,驗(yàn)證牛頓第二定律的方法很多,中學(xué)一般采用利用 物體的重力拉動(dòng)一個(gè)平面上的小車做勻加速運(yùn)動(dòng)來進(jìn)行研究,大學(xué)物理精度要求較高,采 用利用物體垂直下落的重力帶動(dòng)氣墊導(dǎo)軌上的滑塊做勻加速運(yùn)動(dòng)。第一種辦法由于小車車 輪摩擦力很大,所W精度不高,第二種在氣墊導(dǎo)軌上精度很高,但整個(gè)裝置較復(fù)雜,而且實(shí) 際操作過程中滑塊的起停不好控制。
      [0003] 有鑒于此,申請(qǐng)人提出了一種更簡單,更方便控制的驗(yàn)證牛頓第二定律的裝置。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
      [0004] 為了解決【背景技術(shù)】中存在的技術(shù)問題,本實(shí)用新型提出了一種驗(yàn)證牛頓第二定律 的實(shí)驗(yàn)裝置,結(jié)構(gòu)簡單,使用方便。 陽〇化]本實(shí)用新型提出的一種驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置,一種驗(yàn)證牛頓第二定律的 實(shí)驗(yàn)裝置,包括支架、第一重物、第二重物、輕繩、兩個(gè)光電口和計(jì)時(shí)器,所述支架的上端安 裝定滑輪,所述輕繩的一端與第一重物固定連接,且所述輕繩繞過定滑輪,另一端與第二重 物固定連接;該第一重物的重量大于第二重物的重量,該第一重物、第二重物分布于定滑輪 的兩側(cè);所述第一重物相對(duì)支架的一側(cè)設(shè)有U形擋光片,所述支架上間距設(shè)有兩個(gè)光電口, 兩個(gè)所述光電口沿第一重物側(cè)的運(yùn)動(dòng)方向分布,兩個(gè)所述該光電口與所述計(jì)時(shí)器通信連 接。
      [0006] 作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化,所述支架上設(shè)有刻度線,該刻度線沿第一重物的運(yùn) 動(dòng)方向分布。
      [0007] 作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化,所述支架的下端設(shè)有支撐板,所述支撐板的下端設(shè) 有兩個(gè)支撐腳,且每一個(gè)所述支撐腳上均設(shè)有對(duì)應(yīng)的一個(gè)調(diào)平螺母。
      [0008] 作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化,所述支撐板的上端面上設(shè)有氣泡水平儀。
      [0009] 作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化,所述定滑輪的下方設(shè)有擋板,所述擋板的中屯、固定 于所述支架上;所述擋板的兩端關(guān)于其中屯、等間距分別設(shè)有一個(gè)開口,所述輕繩穿過兩個(gè) 所述開口。
      [0010] 作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化,兩個(gè)所述開口的下方分別設(shè)有一個(gè)彈黃,且所述輕 繩穿過兩個(gè)所述彈黃。
      [0011] 本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有W下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型的一種驗(yàn)證牛頓第二定律的 實(shí)驗(yàn)裝置比較精準(zhǔn)的驗(yàn)證牛頓第二定律,結(jié)構(gòu)簡單,不需要嚴(yán)格的控制第一、第二重物的啟 停時(shí)間,使用方便。
      【附圖說明】
      [0012] 圖1為本實(shí)用新型的一種驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
      【具體實(shí)施方式】
      [0013] 下面對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說明,本實(shí)施例在W本實(shí)用新型技術(shù)方案為前 提下進(jìn)行實(shí)施,給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限 于下述的實(shí)施例。
      [0014] 參照?qǐng)D1,本實(shí)用新型提出的一種驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置,包括支架1、第 一重物2、第二重物3、輕繩4、兩個(gè)光電口 5和計(jì)時(shí)器6,所述支架的上端安裝定滑輪7,輕繩 4的一端與第一重物2固定連接,且輕繩繞過定滑輪7,另一端與第二重物3固定連接;該第 一重物2的重量大于第二重物1的重量,第一重物2、第二重物3分布于定滑輪的兩側(cè)。第 一重物相對(duì)支架的一側(cè)設(shè)有U形擋光片11,支架1上間距設(shè)有兩個(gè)光電口 5,兩個(gè)光電口 5 沿第一重物2側(cè)的運(yùn)動(dòng)方向分布,兩個(gè)該光電口 5與計(jì)時(shí)器6通信連接。
      [0015] 本實(shí)用新型的一種驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置的優(yōu)選實(shí)施例中,第一重物2、第 二重物3密度很大,第一重物、第二重物可被看作質(zhì)點(diǎn),輕繩4的重量忽略不計(jì),輕繩4與定 滑輪7之間的摩擦忽略不計(jì)。因?yàn)榈谝恢匚?的重量大于第二重物3的重量,第一重物2、 第二重物3釋放后做勻加速運(yùn)動(dòng),且第一重物2、第二重物3的加速度相等。
      [0016] 本實(shí)用新型的一種驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置,支架1上設(shè)有刻度線8,刻度線 8沿第一重物2的運(yùn)動(dòng)方向分布。支架1上間距設(shè)有兩個(gè)光電口 5,通過刻度線8知道兩個(gè) 光電口 5之間的距離,第一重物2相對(duì)支架1的一側(cè)設(shè)有U形擋光片11,U形擋光片11隨 著第一重物2運(yùn)動(dòng),計(jì)時(shí)器6測量U形擋光片11經(jīng)過光電口 5的時(shí)間,從而計(jì)算出第一重 物2經(jīng)過兩個(gè)光電口時(shí)的瞬時(shí)速度,再從支架上讀出兩光電口之間的距離最終計(jì)算出加速 度。
      [0017] 若第一重物2質(zhì)量為M,第二重物3質(zhì)量為m,則加速度:
      [0018]
      [0019] 通過調(diào)整第一重物2質(zhì)量、第二重物3質(zhì)量,探求合力與質(zhì)量、加速度之間的關(guān)系。
      [0020] 當(dāng)?shù)谝恢匚?質(zhì)量為(M+Δm),第二重物3質(zhì)量為(m+Δm),貝陽日速度:
      [0021]
      陽022] 在合力不變的情況下,探求質(zhì)量與加速度之間的關(guān)系。 陽02引當(dāng)?shù)谝恢匚?質(zhì)量為(M-Δm),第二重物3質(zhì)量為(m+Δm),貝陽日速度:
      [0024]
      陽025]在質(zhì)量不變的情況下,探求合力與加速度之間的關(guān)系。
      [00%] 運(yùn)樣就能夠驗(yàn)證牛頓第二定律,即:物體加速度的大小跟作用力成正比,跟物體的 質(zhì)量成反比,且與物體質(zhì)量的倒數(shù)成正比。
      [0027] 優(yōu)化的,支架1的下端設(shè)有支撐板,支撐板的下端設(shè)有兩個(gè)支撐腳,且每一個(gè)所述 支撐腳上均設(shè)有對(duì)應(yīng)的一個(gè)調(diào)平螺母10。支撐板的上端面上設(shè)有氣泡水平儀9。根據(jù)氣泡 水平儀9的顯示來調(diào)節(jié)本實(shí)用新型的一種驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置的水平度。
      [0028] 本實(shí)用新型的一種驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置的優(yōu)選實(shí)施例中,擋板12的中 屯、固定于所述支架1上,且位于定滑輪7的下方。擋板12的兩端關(guān)于其中屯、等間距分別設(shè) 有一個(gè)開口,輕繩4穿過兩個(gè)所述開口。防止第一、第二重物沖擊定滑輪7。兩個(gè)該開口的 下方分別設(shè)有一個(gè)彈黃13,且輕繩4穿過兩個(gè)所述彈黃13。兩個(gè)彈黃13分別位于第一重 物2、第二重物3的上方。彈黃起到緩沖作用,防止第一重物、第二重物快速撞擊擋板12。
      [0029] W上所述,僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不 局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型掲露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本實(shí)用 新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加W等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍之內(nèi)。
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1. 一種驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置,包括支架(1)、第一重物(2)、第二重物(3)、輕 繩(4)、兩個(gè)光電門(5)和計(jì)時(shí)器(6),所述支架的上端安裝定滑輪(7),其特征在于:所述 輕繩(4)的一端與第一重物(2)固定連接,且所述輕繩繞過定滑輪(7),另一端與第二重物 (3)固定連接;該第一重物(2)的重量大于第二重物(3 )的重量,該第一重物(2)、第二重 物(3)分布于定滑輪的兩側(cè);所述第一重物相對(duì)支架的一側(cè)設(shè)有U形擋光片(11),所述支 架(1)上間距設(shè)有兩個(gè)光電門(5),兩個(gè)所述光電門(5)沿第一重物(2)側(cè)的運(yùn)動(dòng)方向分 布,兩個(gè)所述光電門(5)與所述計(jì)時(shí)器(6)通信連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于:所述支架(1) 上設(shè)有刻度線(8),該刻度線(8)沿第一重物(2)的運(yùn)動(dòng)方向分布。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于:所述 支架(1)的下端設(shè)有支撐板,所述支撐板的下端設(shè)有兩個(gè)支撐腳,且每一個(gè)所述支撐腳上 均設(shè)有對(duì)應(yīng)的一個(gè)調(diào)平螺母(10)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于:所述支撐 板的上端面上設(shè)有氣泡水平儀(9)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于:所述定滑 輪(7)的下方設(shè)有擋板(12),所述擋板(12)的中心固定于所述支架(1)上;所述擋板(12) 的兩端關(guān)于其中心等間距分別設(shè)有一個(gè)開口,所述輕繩(4)穿過兩個(gè)所述開口。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于:兩個(gè)所述 開口的下方分別設(shè)有一個(gè)彈簧(13),且所述輕繩(4)穿過兩個(gè)所述彈簧(13)。
      【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置,包括支架、第一重物、第二重物、輕繩、兩個(gè)光電門和計(jì)時(shí)器,支架的上端安裝定滑輪。輕繩的一端與第一重物固定連接,繞過定滑輪,另一端與第二重物固定連接。第一重物的重量大于第二重物的重量,第一重物、第二重物分布于定滑輪的兩側(cè)。所述第一重物相對(duì)支架的一側(cè)設(shè)有U形擋光片,支架上間距設(shè)有兩個(gè)光電門,兩個(gè)光點(diǎn)門沿第一重物側(cè)的運(yùn)動(dòng)方向分布,兩個(gè)該光電門與所述計(jì)時(shí)器通信連接。本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型的一種驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置精準(zhǔn)的驗(yàn)證牛頓第二定律,結(jié)構(gòu)簡單,不需要嚴(yán)格的控制第一、第二重物的啟停時(shí)間,使用方便。
      【IPC分類】G09B23/10
      【公開號(hào)】CN205003918
      【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520772502
      【發(fā)明人】縱榜峰, 王 琦
      【申請(qǐng)人】宿州學(xué)院
      【公開日】2016年1月27日
      【申請(qǐng)日】2015年9月29日
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