赵礼华 朱年香
湖北省汉川市中等职业技术学校 431600
摘要:机械能守恒定律演示仪能定量地验证匀变速直线运动的规律。目前学校实验室都使用的是用交流电源(或学生电源)打点计时器、铁锤、纸带等器材来验证匀变速直线运动的规律,但打点计时器打下来的一系列点模糊不清,难以测量,不便计算,给学生实验带来较大的困难,造成较大的系统误差,除此之外,噪声大,纸带在实验室到处飞扬,污染环境,加上铁锤下落时很容易损坏地板砖。
关键词:机械能、守恒、演示仪、
主要内容:本仪器的目的就是要给师生提供一种节能减排的机械能守恒定律演示仪,并能科学地、定量地验证 “研究匀变速直线运动规律”,学生既喜欢又容易接受的演示器。
本仪器的目的是这样实现的,匀变速直线运动演示器,由底座、组合支架、粗、细圆筒、上方方铝盒、中间方铝盒、圆筒组成。其特征在于:
1、细圆筒套入粗圆筒中,然后插入中间方铝盒中,并将中间方铝盒上、下的塑料旋转套筒连接旋转加固,再将粗圆筒底端旋转入底座上的中心螺丝孔并旋转紧,圆筒与细线相连后再放入套环里,以及电动机轴杆与细软笔连接并加固,最后安装上方方铝盒。
2、在中间的方铝盒内安装电池盒,线路板、调速器、电阻、开关与电动机连接。使用时先在细软笔上涂上红墨水,然后用细线将圆筒提起,再闭合电源开关K1和K2使电动机达到匀速转动即细软笔也随之匀速转动时,再松开细线,使圆筒自由下落,则细软笔就在圆筒表面上画出若干条螺旋记号,并设AB间的距离为S1,BC间的距离为S2,CD间的距离为S3……,若要改变转速n的大小,可直接闭合K3,调节调速器即可。
3、用刻度尺测出各连续相同时间t内的位移分别为S1、S2、S3……;根据电动机的转速n求出细软笔的转动周期T(不同的电动机其转速不同,即转动周期T不同)。
4、求出圆筒表面上任意两个记号之间的动能变化量ΔEk
5、求出圆筒表面上相应位置这段位移上重力势能变化量ΔEp。使用本发明来教学,不仅使用方便 ,可见度大,而且能定量验证匀变速直线运动的规律。
附图说明
附图1:本仪器的主视、左视、俯视图
附图2:本仪器的电路图
具体实施方式:
1、附图1中,将细圆筒(2)套入粗圆筒(7)里,插入中间方铝盒(15)里,在中间方铝盒(15)上、下的塑料螺旋套筒(3)旋转连接加固,然后将粗圆筒(7)底端旋转入底座(8)上的中心螺丝孔(14)中并旋转加固。圆筒(11)与细线(10)相连放入套环(9)里,电动机轴杆(16)与细软笔(6)连接并加固,最后安装上方铝盒(1)。
2、附图2中,再将中间方铝盒(15)内安装电池盒(12)、开关(4)、线路板(13),调速器(17)、电阻。
3、附图3中,使用时先在细软笔(6)上涂上红墨水,然后用细线(10)将圆筒(11)提起,再闭合电源开关K1和K2使电动机(5)达到匀速转动时,再松开细线(10),使圆筒(11)自由下落,则细软笔(6)就在圆筒(11)表面上画出若干条螺旋记号,若要改变转速n的大小,可直接闭合K3,调节调速器即可。