CN205264185U - 一种机械能守恒定律验证装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于学习用具技术领域，具体涉及一种机械能守恒定律验证装置。包括实验台，其特征在于实验台台面上设有气垫导轨，气垫导轨一侧设有滑动座，另一侧设有定滑轮，且滑动座上设有遮光条；遮光条一端连接引线，引线穿过定滑轮一端连接钩码；在气垫导轨上端安装有光电门Ⅰ和光电门Ⅱ；光电门Ⅰ和光电门Ⅱ上设有光电传感器；光电传感器通过数据线与计算机连通。本实用新型结构简单、操作方便、观察效果好，能够增强学生对机械能守恒定律的理解和记忆，提高了学习的趣味性，同时节省了学习时间提高了课堂效率。

Description

一种机械能守恒定律验证装置

技术领域

本实用新型属于学习用具技术领域，具体涉及一种机械能守恒定律验证装置。

背景技术

现在，随着科学技术的进步和学生认知能力的提高，教育部门要求现今的物理实验应具备直观性、趣味性和教学启迪性，在物理教学中涉及力学知识的内容都是教学的重点和难点，老师在讲解过程中都是结合课本中的图片和生活中的现象举例说明，但这种讲解方法比较抽象，学生很难理解，往往是似懂非懂。目前物理课中所涉及的实验仪器都比较简单，只能帮助学生理解基本性的原理，但对于深层次的知识学生只能靠大脑去更深的理解和想象，这样无形中增加了学生的学习负担。

在物理学科中会有很多的规律、定理要学习，其中，机械能守恒定律就是必学的内容，机械能守恒定律动力学中的基本定律，即任何物体系统如无外力做功或外力做功之和为零，系统内又只有保守力(见势能)做功时，则系统的机械能(动能与势能之和)保持不变。外力做功为零，表面没有从外界输入机械功；只有保守力做功，即只有动能和势能的转化，而无机械能转化为其他能，符合这条件的机械能守恒对一切惯性参考系都成立。定理抽象不便于理解和记忆，而且学习起来比较枯燥，降低了课堂的学习效率。在学习的过程为了增强对机械能守恒定律的理解就需要做一些验证试验，来增强对机械能守恒定律的理解与记忆，这就需要一种验证装置。

专利号201420359869.0的申请文件公开了一种机械能守恒定律验证装置，使用本实用新型提供的机械能守恒定律验证装置时，接通电源线，将铁球放置在电磁铁上，因电磁铁接通电源后具有磁性，将铁球吸附固定，然后将与电磁铁串接的开关断开，铁球在重力的作用下沿倾斜板向下滚动，依次经过第一速度传感器和第二速度传感器，这样就可以从显示屏上读出两个速度，再通过第一立柱和第二立柱读出相对高度数值，代入机械能守恒定律公式进行验证；松开紧固螺栓，调节第二立柱插入轴向孔内的长度，就可以调节倾斜板与底板之间夹角，也就是调节第一速度传感器和第二速度传感器所在位置的相对高度，调节完毕后拧进紧固螺栓，继续进行上述操作步骤进行验证；在课堂上使用增强学生对机械能守恒定律的理解和记忆，提高了学习的趣味性，节省学习时间提高了课堂效率。本实用新型公开的技术方案达到的技术效果很明显，但是操作比较繁琐，而且观察不够方便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、操作方便、观察效果好的机械能守恒定律验证装置，解决现有技术中此类设备结构复杂、操作不方便、观察效果差的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种机械能守恒定律验证装置，包括实验台1，其特征在于：实验台1台面上设有气垫导轨2，气垫导轨2一侧设有滑动座3，另一侧设有定滑轮8，且滑动座3上设有遮光条4；所述遮光条4一端连接引线10，引线10穿过定滑轮8一端连接钩码9；所述在气垫导轨2上端安装有光电门Ⅰ6和光电门Ⅱ7；光电门Ⅰ6和光电门Ⅱ7上设有光电传感器12；所述光电传感器12通过数据线11与计算机5连通。

所述气垫导轨2为一“△”的拉伸体。

所述光电门Ⅰ6和光电门Ⅱ7呈“∩”型。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型结构简单、操作方便、观察效果好，能够增强学生对机械能守恒定律的理解和记忆，提高了学习的趣味性，同时节省了学习时间提高了课堂效率。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中所示：实验台1、气垫导轨2、滑动座3、遮光条4、计算机5、光电门6和光电门7、定滑轮8、钩码9、引线10、数据线11、光电传感器12。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的结构及其有益效果进一步说明：

实施例：如图1所示。

一种机械能守恒定律验证装置，包括实验台1，其特征在于：实验台1台面上设有气垫导轨2，气垫导轨2一侧设有滑动座3，另一侧设有定滑轮8，且滑动座3上设有遮光条4；所述遮光条4一端连接引线10，引线10穿过定滑轮8一端连接钩码9；所述在气垫导轨2上端安装有光电门Ⅰ6和光电门Ⅱ7；光电门Ⅰ6和光电门Ⅱ7上设有光电传感器12；所述光电传感器12通过数据线11与计算机5连通。

所述气垫导轨2为一“△”的拉伸体。

所述光电门Ⅰ6和光电门Ⅱ7呈“∩”型。

本实用新型是这样实施的：实验前，接通气源，将带有遮光条4的滑动座3置于气垫导轨2上，轻推滑动座3，计算机上显示出遮光条4通过光电门Ⅰ6和光电门Ⅱ7的时间△t1＝△t2，说明气垫导轨2已经水平。再将钩码9与引线10的一端连接，另一端穿过定滑轮8与遮光条4连接。完成上述的操作后，将钩码9释放，通过计算机得出遮光条4通过光电门Ⅰ6和光电门Ⅱ7的时间△t1和△t2，钩码9的质量，遮光条4的长度和两个光电门之间的距离已知，即可验证遮光条4和钩码9组成的系统机械能守恒。

Claims (3)

1.一种机械能守恒定律验证装置，包括实验台(1)，其特征在于：实验台(1)台面上设有气垫导轨(2)，气垫导轨(2)一侧设有滑动座(3)，另一侧设有定滑轮(8)，且滑动座(3)上设有遮光条(4)；所述遮光条(4)一端连接引线(10)，引线(10)穿过定滑轮(8)一端连接钩码(9)；在所述气垫导轨(2)上端安装有光电门Ⅰ(6)和光电门Ⅱ(7)；光电门Ⅰ(6)和光电门Ⅱ(7)上设有光电传感器(12)；所述光电传感器(12)通过数据线(11)与计算机(5)连通。

2.根据权利要求1所述的一种机械能守恒定律验证装置，其特征在于：气垫导轨(2)为一“△”的拉伸体。

3.根据权利要求1所述的一种机械能守恒定律验证装置，其特征在于：光电门Ⅰ(6)和光电门Ⅱ(7)呈“∩”型。