CN206991613U - 机械能守恒定律实验演示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机械能守恒定律实验演示装置，属于物理教学用具技术领域，包括底座、立板和钢球一，底座上设有竖板一和竖板二，竖板一上端设有横板，横板与竖板二之间设有滑轨，滑轨的截面形状为四分之一圆，底座上设有竖尺、弹簧缓冲装置和画板，弹簧缓冲装置水平放置在滑轨的最低端，弹簧缓冲装置包括通过弹簧连接在一起的底板和冲击板，冲击板下端设有记号笔，记号笔与画板相接触，立板上设有固定杆，固定杆上栓着连接绳，连接绳尾端连接有钢球二，钢球二在绕固定杆转动时恰好可以接触到滑轨。本实用新型可以通过多组数据的计算来验证机械能守恒定律，而且其中涉及到弹性势能，验证结果更加全面，而且可信度也更高。

Description

机械能守恒定律实验演示装置

技术领域

本实用新型涉及一种机械能守恒定律实验演示装置，属于物理教学用具技术领域。

背景技术

目前在中学物理教学中，动能、势能之间相互转换的机械能守恒定律实验演示中，多采用一些砝码拉动小车的实验方法进行演示。申请号为201520933530.1的专利文件公开了一种新型中学物理实验演示装置，该装置主要是用来演示动能与质量、速度的关系以及重力势能与物体质量、高度的关系，但无法通过多组数据的计算来验证机械能守恒定律。

实用新型内容

本实用新型的目的是要解决现有技术中存在的不足，提供一种机械能守恒定律实验演示装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

即一种机械能守恒定律实验演示装置，包括底座、立板和钢球一，底座上设有竖板一和竖板二，竖板一上端设有横板，横板与竖板二之间设有滑轨，滑轨的截面形状为四分之一圆，底座上设有竖尺、弹簧缓冲装置和画板，弹簧缓冲装置水平放置在滑轨的最低端，弹簧缓冲装置包括通过弹簧连接在一起的底板和冲击板，冲击板下端设有记号笔，记号笔与画板相接触，立板上设有固定杆，固定杆上栓着连接绳，连接绳尾端连接有钢球二，钢球二在绕固定杆转动时恰好可以接触到滑轨。

本实用新型可以通过多组数据的计算来验证机械能守恒定律，而且其中涉及到弹性势能，验证结果更加全面，而且可信度也更高。

进一步优选，所述竖板一上通过羊角螺栓设有滑动架，滑动架的一端设有电磁铁，电磁铁通过导线与定时开关、蓄电池以及控制器串联连接形成回路。消除手动释放钢球的速度误差，保证机械能守恒定律的准确性。

进一步优选，所述底座上还设有一个竖直放置的的弹簧缓冲装置，其冲击板上设有记号笔，该记号笔与设置在竖板一侧面的画板相接触。用于验证重力势能与弹性势能之间相互转换的机械能守恒定律。

进一步优选，所述滑轨采用表面光滑的钢板制成。尽量降低摩擦力对系统的作用，保证机械能守恒定律的准确性。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、本实用新型可以通过多组数据的计算来验证机械能守恒定律，而且其中涉及到弹性势能，验证结果更加全面，而且可信度也更高。

2、竖板一上通过羊角螺栓设有滑动架，滑动架的一端设有电磁铁，电磁铁通过导线与定时开关、蓄电池以及控制器串联连接形成回路。消除手动释放钢球的速度误差，保证机械能守恒定律的准确性。

3、底座上还设有一个竖直放置的的弹簧缓冲装置，其冲击板上设有记号笔，该记号笔与设置在竖板一侧面的画板相接触。用于验证重力势能与弹性势能之间相互转换的机械能守恒定律。

4、滑轨采用表面光滑的钢板制成。尽量降低摩擦力对系统的作用，保证机械能守恒定律的准确性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为滑动架的俯视结构示意图。

图中：1、底座；2、立板；3、竖板一；4、横板；5、滑轨；6、竖尺；7、弹簧缓冲装置；8、底板；9、弹簧；10、冲击板；11、记号笔；12、画板；13、钢球一；14、滑动架；15、羊角螺栓；16、电磁铁；17、定时开关；18、蓄电池；19、控制器；20、固定杆；21、连接绳；22、钢球二；23、竖板二。

具体实施方式

下面对照附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1、图2所示的一种机械能守恒定律实验演示装置，包括底座1、立板2和钢球一13，底座1上设有竖板一3和竖板二23，竖板一3上端设有横板4，横板4与竖板二23之间设有滑轨5，竖板一3上通过羊角螺栓15设有滑动架14，滑动架14的一端设有电磁铁16，电磁铁16通过导线与定时开关17、蓄电池18以及控制器19串联连接形成回路，滑轨采用表面光滑的钢板制成，滑轨5的截面形状为四分之一圆，底座1上设有竖尺6、两个弹簧缓冲装置7和画板12，其中一个弹簧缓冲装置7水平放置在滑轨5的最低端，弹簧缓冲装置7包括通过弹簧9连接在一起的底板8和冲击板10，冲击板10下端设有记号笔11，记号笔11与画板12相接触，另一个弹簧缓冲装置7竖直放置竖板一3的一侧，其冲击板10上设有记号笔11，该记号笔11与设置在竖板一3侧面的画板12相接触。立板2上设有固定杆20，固定杆20上栓着连接绳21，连接绳21尾端连接有钢球二22，钢球二22在绕固定杆20转动时恰好可以接触到滑轨5。

工作过程：

使用时，先将电磁铁16与滑轨5背面相接触，为电磁铁16通电，钢球一13被吸附在滑轨5上，钢球二22从某一个高度落下，根据钢球二22初始高度与钢球一13高度差计算出钢球二22撞击到钢球一13时的瞬时速度即为钢球一13的初速度，钢球一13下滑撞击到冲击板10，记号笔11在画板12上记录下弹簧9的弹性变形量，根据计算出的钢球二22的下落时间来设定定时开关17的通断时间，钢球二22撞击到钢球一13的瞬间，正好电磁铁16断电，测量、计算相关的数据，验证动能、重力势能、弹性势能之间相互转换的机械能守恒定律。

Claims (4)

1.一种机械能守恒定律实验演示装置，包括底座(1)、立板(2)和钢球一(13)，底座(1)上设有竖板一(3)和竖板二(23)，竖板一(3)上端设有横板(4)，横板(4)与竖板二(23)之间设有滑轨(5)，其特征在于：所述滑轨(5)的截面形状为四分之一圆，底座(1)上设有竖尺(6)、弹簧缓冲装置(7)和画板(12)，弹簧缓冲装置(7)水平放置在滑轨(5)的最低端，弹簧缓冲装置(7)包括通过弹簧(9)连接在一起的底板(8)和冲击板(10)，冲击板(10)下端设有记号笔(11)，记号笔(11)与画板(12)相接触，立板(2)上设有固定杆(20)，固定杆(20)上栓着连接绳(21)，连接绳(21)尾端连接有钢球二(22)，钢球二(22)在绕固定杆(20)转动时恰好可以接触到滑轨(5)。

2.根据权利要求1所述的机械能守恒定律实验演示装置，其特征在于：所述竖板一(3)上通过羊角螺栓(15)设有滑动架(14)，滑动架(14)的一端设有电磁铁(16)，电磁铁(16)通过导线与定时开关(17)、蓄电池(18)以及控制器(19)串联连接形成回路。

3.根据权利要求1所述的机械能守恒定律实验演示装置，其特征在于：所述底座(1)上还设有一个竖直放置的弹簧缓冲装置(7)，其冲击板(10)上设有记号笔(11)，该记号笔(11)与设置在竖板一(3)侧面的画板(12)相接触。

4.根据权利要求1所述的机械能守恒定律实验演示装置，其特征在于：所述滑轨采用表面光滑的钢板制成。