CN206819614U - 一种高中物理机械能守恒实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高中物理机械能守恒实验装置，包括半圆形透明真空试验箱，所述半圆形透明真空试验箱内顶部设置半圆形挂环，所述半圆形挂环连接摆线，所述摆线底端连接磁性钢球；所述半圆形透明真空试验箱内部右侧壁固定安装电磁铁装置；所述半圆形透明真空试验箱内部右侧壁的电磁铁装置下面沿半圆形透明真空试验箱内壁固定设置弧形轨道，所述弧形轨道上设置光电门测速装置；所述半圆形透明真空试验箱左侧连接有抽气管，所述抽气管设置阀门；所述半圆形透明真空试验箱背部设置密封门，所述密封门下端通过合页与半圆形透明真空试验箱连接。本实用新型提供的高中物理机械能守恒实验装置，可以有效的验证机械能守恒定律。

Description

一种高中物理机械能守恒实验装置

技术领域

本实用新型涉及一种实验装置，具体涉及一种高中物理机械能守恒实验装置。

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。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高中物理机械能守恒实验装置，结构简单、设计新颖、使用方便，是一种可以有效的验证机械能守恒定律实验装置，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。

本实用新型提供的一种高中物理机械能守恒实验装置，包括半圆形透明真空试验箱，所述半圆形透明真空试验箱内顶部设置半圆形挂环，所述半圆形挂环连接摆线，所述摆线底端连接磁性钢球；

所述半圆形透明真空试验箱内部右侧壁固定安装电磁铁装置；

所述半圆形透明真空试验箱内部右侧壁电磁铁装置下面沿半圆形透明真空试验箱内壁固定设置弧形轨道，所述弧形轨道上设置光电门测速装置；

所述半圆形透明真空试验箱左侧连接有抽气管，所述抽气管设置阀门；

所述半圆形透明真空试验箱背部设置密封门，所述密封门下端通过合页与半圆形透明真空试验箱连接；

所述半圆形透明真空试验箱背部设置密封门下端设置两个支撑腿。

进一步的，所述半圆形透明真空试验箱前箱壁设置标尺。

进一步的，所述光电门测速装置设置固定板，所述固定板通过螺栓固定在弧形轨道的螺栓孔内，所述螺栓孔均布在弧形轨道上。

进一步的，所述密封门内侧设置密封胶条,所述密封门上部设置门把手。

进一步的，所述电磁铁装置通过导线连接电磁铁开关，所述电磁铁开关连接蓄电池；

所述光电门测速装置通过导线连接测速开关，所述测速开关连接蓄电池。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型提供的一种高中物理机械能守恒实验装置，结构简单、设计新颖、使用方便，实验装置处于真空环境中，消除了现有实验装置处于空气中空气阻力对实验结果的影响，实验结果更精确。

（2）本实用新型提供的一种高中物理机械能守恒实验装置，其中光电门测速装置可以沿着弧形导轨进行移动，可以验证钢球在任意高度时的机械能守恒，更有利于学生理解机械能守恒定律。

附图说明

图1为本实用新型一种高中物理机械能守恒实验装置主视结构示意图；

图2为本实用新型一种高中物理机械能守恒实验装置后视结构示意图；

图3为本实用新型一种高中物理机械能守恒实验装置附图1中A-A向剖视结构示意图；

图4为本实用新型一种高中物理机械能守恒实验装置附图3中圈C局部放大结构示意图；

图5为本实用新型一种高中物理机械能守恒实验装置弧形导轨俯视结构示意图；

附图标示1、半圆形透明真空试验箱；2、半圆形挂环；3、摆线；4、磁性钢球；5、电磁铁装置；6、弧形轨道；7、光电门测速装置；8、抽气管；9、阀门；10、密封门；11、合页；12、支撑腿；13、标尺；14、固定板；15、螺栓；16、螺栓孔；17、门把手；18、电磁铁开关；19、蓄电池；20、测速开关。

具体实施方式

以下结合实例对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1-5所示，一种高中物理机械能守恒实验装置，包括半圆形透明真空试验箱1，所述半圆形透明真空试验箱1内顶部设置半圆形挂环2，所述半圆形挂环2连接摆线3，所述摆线3底端连接磁性钢球4；

所述半圆形透明真空试验箱1内部右侧壁固定安装电磁铁装置5；

所述半圆形透明真空试验箱1内部右侧壁电磁铁装置5下面沿半圆形透明真空试验箱1内壁固定设置弧形轨道6，所述弧形轨道6上设置光电门测速装置7；

所述半圆形透明真空试验箱1左侧连接有抽气管8，所述抽气管8设置阀门9；

所述半圆形透明真空试验箱1背部设置密封门10，所述密封门10下端通过合页11与半圆形透明真空试验箱1连接；

所述半圆形透明真空试验箱1背部设置密封门10下端设置两个支撑腿12。

进一步的，所述半圆形透明真空试验箱1前箱壁设置标尺13。

进一步的，所述光电门测速装置7设置固定板14，所述固定板14通过螺栓15固定在弧形轨道6的螺栓孔16内，所述螺栓孔16均布在弧形轨道6上。

进一步的，所述密封门10内侧设置密封胶条,所述密封门10上部设置门把手17。

进一步的，所述电磁铁装置5通过导线连接电磁铁开关18，所述电磁铁开关18连接蓄电池19；

所述光电门测速装置7通过导线连接测速开关20，所述测速开关20连接蓄电池19。

使用时，通过螺栓15将光电门测速装置7固定于半圆形透明真空试验箱1的某一位置（附图1中是将光电门测速装置7固定在半圆形透明真空试验箱1的底部，其中光电门测速装置7可以通过螺栓固定在弧形轨道的螺栓孔所对应的任意位置），将磁性钢球4固定在电磁铁装置5上，然后抽气管连接真空泵抽真空，一定时间后，打开电磁铁开关，电磁铁装置5磁性消失，钢球做自由钟摆运动，当钢球通过光电门测速装置7时可以测出其瞬时速度v（光电门测速装置原理参考中国专利授权公告号CN205749557U《一种速度测试电路》），然后根据此时磁性钢球的速度v和相对高度h1，然后根据公式mgh=1/2mv²+mgh1，即可验证机械能守恒定律。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高中物理机械能守恒实验装置，包括半圆形透明真空试验箱（1），其特征在于：所述半圆形透明真空试验箱（1）内顶部设置半圆形挂环（2），所述半圆形挂环（2）连接摆线（3），所述摆线（3）底端连接磁性钢球（4）；

所述半圆形透明真空试验箱（1）内部右侧壁固定安装电磁铁装置（5）；

所述半圆形透明真空试验箱（1）内部右侧壁的电磁铁装置（5）下面沿半圆形透明真空试验箱（1）内壁固定设置弧形轨道（6），所述弧形轨道（6）上设置光电门测速装置（7）；

所述半圆形透明真空试验箱（1）左侧连接有抽气管（8），所述抽气管（8）设置阀门（9）；

所述半圆形透明真空试验箱（1）背部设置密封门（10），所述密封门（10）下端通过合页（11）与半圆形透明真空试验箱（1）连接；

所述半圆形透明真空试验箱（1）背部设置密封门（10）下端设置两个支撑腿（12）。

2.根据权利要求1所述的一种高中物理机械能守恒实验装置，其特征在于：所述半圆形透明真空试验箱（1）前箱壁设置标尺（13）。

3.根据权利要求1所述的一种高中物理机械能守恒实验装置，其特征在于：所述光电门测速装置（7）设置固定板（14），所述固定板（14）通过螺栓（15）固定在弧形轨道（6）的螺栓孔（16）内，所述螺栓孔（16）均布在弧形轨道（6）上。

4.根据权利要求1所述的一种高中物理机械能守恒实验装置，其特征在于：所述密封门（10）内侧设置密封胶条,所述密封门（10）上部设置门把手（17）。

5.根据权利要求1所述的一种高中物理机械能守恒实验装置，其特征在于：所述电磁铁装置（5）通过导线连接电磁铁开关（18），所述电磁铁开关（18）连接蓄电池（19）；

所述光电门测速装置（7）通过导线连接测速开关（20），所述测速开关（20）连接蓄电池（19）。