CN206975884U - 一种能量守恒演示教具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种能量守恒实验演示教具，包括横向放置的半圆柱形的演示本体和演示球，所述的演示本体为壳体，其内部底面上并排固定有3个弧形的轨道，分别为第一轨道、第二轨道和第三轨道，所述的3个轨道均为光滑轨道，所述演示球放置在轨道边缘处。本实用新型在演示本体内加设多条轨道，对演示球的运动轨迹进行了限定，方便实验数据的记录，同时本实用新型采用玻璃材质制作，明显减少了装置本身对实验结果的影响，此外，本实用新型结构非常简单，且成本低廉，便于普及。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种实验演示装置，具体的说，是涉及一种能量守恒演示教具。
背景技术
能量守恒是中学物理实验中的重要一项，其基本原理是能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体传递给另一个物体，而且能量的形式也可以互相转换，现有的针对能量守恒演示的实验装置存在着诸多不足，使实验结果不尽如人意，具体缺陷如下：
1、现有的实验装置多采用半圆的壳体，在进行实验时，演示球往往不在同一竖直面内运动，导致实验数据难以记录；
2、现有的实验装置多结构复杂，因装置本身的复杂性，使能量转换为摩擦力，然后以热量的形式散发出去的情况较多，不能直观的演示能量的守恒，甚至经常演示失败；
3、现有的演示装置结构复杂，生产成本也相对较高，不利于普及。
有鉴于此，有必要提供一种用于研究能量守恒的演示教具来弥补现有技术的不足。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述问题，提出了一种能量守恒演示教具，本实用新型在演示本体内加设多条轨道，对演示球的运动轨迹进行了限定，方便实验数据的记录，同时本实用新型采用玻璃材质制作，明显减少了装置本身对实验结果的影响，此外，本实用新型结构非常简单，且成本低廉，便于普及。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种能量守恒实验演示教具，包括横向放置的半圆柱形的演示本体和演示球，所述的演示本体为壳体，其内部底面上并排固定有3个弧形的轨道，分别为第一轨道、第二轨道和第三轨道，所述的3个轨道均为光滑轨道，所述演示球放置在轨道边缘处。
进一步的，所述第一轨道、第二轨道及第三轨道大小、形状均相同，各个轨道的两侧边缘均向外张开，各轨道的横截面均为倒梯形，所述梯形的长底边与所述演示球的直径相适应。
进一步的，所述的3个轨道在演示本体内等间距分布。
进一步的，所述各个轨道的一侧均设有相同的刻度线，方便对演示球的位置进行记录。
进一步的，所述3个轨道的端部与所述演示本体边缘相切，使演示球可以在轨道端部顺利滑落。
进一步的，所述的第一轨道内表面上铺设有一层摩擦系数已知的橡胶，所述橡胶的厚度不大于0.1mm，保证实验数据的精确性。
进一步的，所述演示球至少为3个，分别放置在各个轨道内，每个轨道的端部均设有起始线，进行实验时，将各个演示球的底端与其所在轨道的起始线对齐，保证各个演示球的起始高度相同。
进一步的，所述演示球为表面光滑的实心玻璃球，以减少空气摩擦对实验结果的影响。
进一步的，所述演示本体及轨道均采用透明玻璃材质。
进一步的，所述演示本体的外表面下端为扁平状，以保证演示本体放置的稳定性。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
(1)本实用新型在演示本体内加设多条轨道，对演示球的运动轨迹进行了限定，方便实验数据的记录，同时，可在其中一条轨道的内表面上铺设摩擦系数已知的橡胶，可对重力势能向热能转化的过程进行定量计算，进一步验证能量守恒；
(2)本实用新型可明显减少了装置本身对实验结果的影响，同时，本实用新型结构非常简单，生产工艺简单，成本低廉，便于普及。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
图1是本实用新型的结构图；
图2是本实用新型的俯视图；
图3是本实用新型的侧视透视图；
其中：1-演示本体，2-第一轨道，3-第二轨道，4-第三轨道，5-演示球，6-起始线。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
下述实施例为本申请的一种典型的实施方式，如图1-3所示，一种能量守恒实验演示教具，包括横向放置的半圆柱形的演示本体1和演示球5，所述的演示本体1为壳体，其内部底面上并排固定有3个弧形的轨道，分别为第一轨道2、第二轨道3和第三轨道4，所述的3个轨道均为光滑轨道，所述演示球5放置在轨道边缘处。
所述第一轨道2、第二轨道3及第三轨道4的大小、形状均相同，各个轨道的两侧边缘均向外张开，各轨道的横截面均为倒梯形，所述梯形的长底边与所述演示球5的直径相适应。
所述的3个轨道在演示本体1内等间距分布。
所述各个轨道的一侧均设有相同的刻度线(图中未给出)，方便对演示球5的位置进行记录。
所述3个轨道的端部与所述演示本体1边缘相切，使演示球5可以在轨道端部顺利滑落。
所述的第一轨道内表面上铺设有一层摩擦系数已知的橡胶，所述橡胶的厚度不大于0.1mm，保证实验数据的精确性。
所述演示球5至少为3个，分别放置在各个轨道内，每个轨道的端部均设有起始线6，进行实验时，将各个演示球5的底端与其所在轨道的起始线6对齐，保证各个演示球5的起始高度相同。
所述演示球5为表面光滑的实心玻璃球，以减少空气摩擦对实验结果的影响。
所述演示本体1及轨道均采用透明玻璃材质。
所述演示本体1的外表面下端为扁平状，以保证演示本体1放置的稳定性。
本实用新型的工作流程为：
采用上述实施例中的装置进行实验：
预先测量第一轨道上橡胶的摩擦系数；
取4个完全相同的演示球，分别编号为①、②、③、④，将①号演示球放置在第二轨道的底部中心，编号②、③、④的演示球分别放置在第一轨道、第二轨道和第三轨道的同一侧端部，同一时间释放演示球，观察并记录实验结果；
理想的实验结果为：第一轨道上的演示球②自第一轨道一端滑落后，沿第一轨道滚动至第一轨道的另一侧，但并未到达第一轨道的另一端点处；第二轨道上的演示球③自第二轨道的一端滑落后，在第二轨道的底部将动力传动给①号演示球，①号演示球滚动至第二轨道的另一端处时速度降为0，直观的演示了动量守恒和能量守恒；④号演示球自第三轨道一端处滑落，滚动至第三轨道另一端处时，速度降为0，直观的演示了能量守恒；
学生可进一步根据第一轨道上演示球的运动数据结合轨道上橡胶的摩擦系数对能量的转化进行验证，进而验证能量的守恒。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (9)
1.一种能量守恒实验演示教具，其特征在于：包括横向放置的半圆柱形的演示本体和演示球，所述的演示本体为壳体，其内部底面上并排固定有3个弧形的轨道，分别为第一轨道、第二轨道和第三轨道，所述的3个轨道均为光滑轨道，所述演示球放置在轨道边缘处；
所述第一轨道、第二轨道及第三轨道大小、形状均相同，各个轨道的横截面均为倒梯形，所述梯形的长底边与所述演示球的直径相适应。
2.根据权利要求1所述的一种能量守恒实验演示教具，其特征在于：所述的3个轨道在演示本体内等间距分布。
3.根据权利要求1所述的一种能量守恒实验演示教具，其特征在于：所述各个轨道的一侧均设有相同的刻度线。
4.根据权利要求1所述的一种能量守恒实验演示教具，其特征在于：所述3个轨道的端部与所述演示本体边缘相切。
5.根据权利要求1所述的一种能量守恒实验演示教具，其特征在于：所述的第一轨道内表面上铺设有一层橡胶，所述橡胶的厚度不大于0.1mm。
6.根据权利要求1所述的一种能量守恒实验演示教具，其特征在于：所述演示球至少为3个，分别放置在各个轨道内。
7.根据权利要求1所述的一种能量守恒实验演示教具，其特征在于：所述演示球为表面光滑的实心玻璃球。
8.根据权利要求1所述的一种能量守恒实验演示教具，其特征在于：所述演示本体及轨道均采用透明玻璃材质。
9.根据权利要求1所述的一种能量守恒实验演示教具，其特征在于：所述演示本体的外表面下端为扁平状。
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| CN201720418161.1U CN206975884U (zh) | 2017-04-20 | 2017-04-20 | 一种能量守恒演示教具 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108335584A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-07-27 | 合肥赛迅机电科技有限公司 | 一种旋轮线实验演示装置 |
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2017
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