CN2676326Y - 角动量守恒演示与转动惯量测量器 - Google Patents
角动量守恒演示与转动惯量测量器 Download PDFInfo
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Abstract
角动量守恒演示与转动惯量测量器，属于教学用具，有一个由横梁、立梁和平板构成的框架，在框架中间设有上下两条钢质横梁，在钢质横梁上设有刻度传感器和磁感线圈，在框架的顶部横梁和底部平板的中点设有扭转系数较小的细线，该细线从上到下依次串过上钢质横梁、可变径带有均匀刻度待测有机玻璃圆盘、轻质弹簧、带有均匀刻度标准有机玻璃圆盘和下钢质横梁，在框架底部平板的下面还设有螺旋电位器和可调地脚螺丝，本实用新型具有便于学生动手制作和使用方便的特点，不仅可演示角动量守恒现象，还可测量物体对于定轴的转动惯量，既便于教师完成教学任务，也有利于将抽象物理理论具体化和生动化，便于学生理解记忆。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种教学用具，特别是涉及一种多角动量守恒演示与转动惯量测量器，属于文教用品范畴，适宜教师在教学中使用。
背景技术
目前，人们所用的各学科教学用具很多，但大多是功能单一，各有各的用途，对教师方便快捷地完成教学任务有一定帮助，但是对于大学的基础物理课上的抽象物理理论，却少有大学生们可以利用的教学用具，使之更具体化、更生动化，以便于学生理解记忆。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述不足，通过研究改进，给出一种多角动量守恒演示与转动惯量测量器，该多角动量守恒演示与转动惯量测量器主要运用角动量守恒定理，在课堂上演示角动量守恒现象，还可测量物体对于定轴的转动惯量，既便于教师快捷地完成教学任务，也有利于将抽象物理理论具体化和生动化，方便于学生理解记忆。
本实用新型给出的这种多角动量守恒演示与转动惯量测量器，包括有一个横梁、立梁和平板构成的框架，其特点是在框架中间设置有上下两条钢质横梁，在钢质横梁上设有刻度传感器和磁感线圈，在框架的顶部横梁和底部平板的中点设有扭转系数较小的细线，该细线从上到下依次串过上钢质横梁、可变径带有均匀刻度待测有机玻璃圆盘、轻质弹簧、带有均匀刻度标准有机玻璃圆盘和下钢质横梁，在框架底部平板的下面还设有螺旋电位器和可调地脚螺丝。
与现有技术相比，本实用新型具有设计合理、便于大学生动手制作和使用方便的特点，不仅可以在课堂上演示角动量守恒现象，还可测量物体对于定轴的转动惯量，既便于教师快捷地完成教学任务，也有利于将抽象物理理论具体化和生动化，方便于学生理解记忆。
附图说明
附图为本实用新型给出的一个实施例的结构示意图。图中标号：1.木质横梁，2.扭转系数较小的细线，3.上钢质横梁，4.刻度传感器，5.磁感线圈，6.木质立梁，7.轻质弹簧，8.木质平板，9.螺旋电位器，10.可调地脚螺丝，11.可变径带有均匀刻度待测有机玻璃圆盘，12.带有均匀刻度标准有机玻璃圆盘，13.下钢质横梁。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体技术方案及使用过程做进一步说明：
如附图所示，本实用新型给出的这种多角动量守恒演示与转动惯量测量器，包括有一个由木质横梁1、木质立梁6和木质平板8构成的框架，其中在框架中间设置有上下两条钢质横梁3、13，在钢质横梁3、13上设有刻度传感器4和磁感线圈5，在框架的顶部横梁1和底部平板8的中点设有扭转系数较小的细线2，该细线2从上到下依次串过上钢质横梁3、可变径带有均匀刻度待测有机玻璃圆盘11、轻质弹簧7、带有均匀刻度标准有机玻璃圆盘12和下钢质横梁13，在框架底部平板8的下面还设有螺旋电位器9和可调地脚螺丝10。
演示角动量守恒时，先通过可调地脚螺丝10及木质平板8上的水准仪调平仪器后，把可变径带有均匀刻度待测有机玻璃圆盘11、带有均匀刻度标准有机玻璃圆盘12，由平衡位置相向转过一个角度，用螺旋电位器9调节电流大小，使磁感线圈5产生磁性粘住圆盘上触片，然后断电消磁同时放开，这时两盘将同时向相反的方向旋转，之后同时停止转动，又同时逆向回转，并且在转动过程中同步变换转动速率，即保持角动量之和为衡量(零)。
测定物体对于定轴的转动惯量时：已知带有均匀刻度标准有机玻璃圆盘12的转动惯量为Ja，设可变径带有均匀刻度待测有机玻璃圆盘11的转动惯量Jb为盘A的转动惯量的K倍(Jb＝K×Ja)。那么在任意时刻t两盘角动量增量在数值上应该是相等的。即Ja×ωa＝-K×Ja×ωb，则ωa＝-K×ωb，说明任意时刻的可变径带有均匀刻度待测有机玻璃圆盘11的角速度，都是带有均匀刻度标准有机玻璃圆盘12的1/K倍。所以在两盘各自单方向转动过程中，从速度为零到单方向转动中的任意时刻t，两盘各自转过的角位移分别为∫ωadt＝-∫ωbdt＝θa＝-K×θb。旋转过的角度由刻度传感器4传入计算机通过机算程序直接读出代测物体对于定轴的转动惯量的大小。
Claims (1)
1.一种 角动量守恒演示与转动惯量测量器，包括有一个由横梁、立梁和平板构成的框架，其特征在于在框架中间设置有上下两条钢质横梁，在钢质横梁上设有刻度传感器和磁感线圈，在框架的顶部横梁和底部平板的中点设有扭转系数较小的细线，该细线从上到下依次串过上钢质横梁、可变径带有均匀刻度待测有机玻璃圆盘、轻质弹簧、带有均匀刻度标准有机玻璃圆盘和下钢质横梁，在框架底部平板的下面还设有螺旋电位器和可调地脚螺丝。
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| CN 200420030052 CN2676326Y (zh) | 2004-01-08 | 2004-01-08 | 角动量守恒演示与转动惯量测量器 |
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Publications (1)
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| CN2676326Y true CN2676326Y (zh) | 2005-02-02 |
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Family Applications (1)
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2004
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