探索牛顿第二定律实验装置制造方法及图纸

探索牛顿第二定律实验装置，涉及一种可作为演示、学生分组实验和探索性实验的牛顿第二定律实验装置。设有底座、牵引车、滑轮、盘、夹纸带与打点装置、电磁铁、铁球、轨道与支架；牵引车、电磁铁和轨道设于底座上，滑轮设于小车前方的底座上，牵引车由牵引绳索经滑轮与盘连接，夹纸带装置设于牵引车后部，打点装置设于轨道下端，另一对电磁铁设于轨道上端，牵引车止动件设于牵引车的前方，电磁铁接电源。其优点是铁球可同时落在打点装置上，实现每次在随牵引车运动的纸带打点等时，打点准确；底座可调节角度，摩擦力小，车自由下滑时作匀速直线运动；操作简便，原理清晰直观，易理解，结果准确；结构简单，成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种物理教学演示装置，尤其是一种可作为演示、学生分组实验和探索性实验的牛顿第二定律实验装置。
技术介绍
牛顿第二定律的实验是中学物理教学力学部分的重要内容，通常在高一的物理课程中安排了此实验。在实验中通过定滑轮拉着小车在水平面上运动，来粗略地验证牛顿第二定律，但由于所用的实验装置存在一些缺点，因此实验效果存在不少不足之处，例如实际数值与结果误差较大，使学生缺乏油然而生的信服，更欠顿悟之感。CN2413328号专利申请提供一种牛顿第二定律演示装置，它具有两个分别置于经支架在竖直方向平行架起的一对上下轨道上的演示小车，两个小车的前端设有定滑轮，后端连接有内设环形永磁铁、铁球和由铁芯及线圈组成的电磁体的支撑框，在两个小车的前面和后面分别连接有牵引绳和拉绳，并分别通过滑轮后配置钩码及由永磁铁内环孔中通过。CN2459722号专利申请提供一种验证牛顿第二定律的教学仪器，它设有小车、道轨、定滑轮和矩形框架，在矩形框架的顶端有一水平仪、双层道轨和两个平衡摩擦调整器，在每一小车一端道轨底面安装有电磁铁吸动杆，电磁铁吸动杆上部为机械开关，机械开关与小车尾部相卡接等，上下小车的启动和终止触发开关可以和电子跑表对接，又可和计算机键盘上的控制时钟的键对接。CN2499914号专利提供一种牛顿第二定律定量实验器，它有一与轨道垂直连接的测力板，测力板上有可左右灵活摆动的类单摆和一可沿竖直限位槽上下滑动的测力计。可通过调节测力计的上下位置，当把小车和类单摆放开后，在小车作匀加速直线运动过程中，类单摆总停在原处不动，则类单摆所受两侧拉力大小相等，这时即可从测力计上读出小车所受拉力。CN2073139号专利公开一种立式磁控光显研究牛顿第二定律仪，它在两长支杆上端的定滑轮上各跨一根细绳，当绳两端挂的砝码质量不等时，其重力之差使它们均从静止开始作加速运动，电磁铁控制它们的起动，可调动的挡板控制它们的终止位置，内藏活动导线的尺柱供读位移，灯光由开关控制，能显示它们运动终止的时刻。张长增等(科技辅导员，2000，525-26)报道了验证牛顿第二定律演示实验的一种改进方案，采用气垫导轨代替水平木板，用滑块代替小车，改两个小车同方向运动为两滑块从中间某位置向两边运动，采用了指示灯观察两滑块同时到达端点的一致性。
技术实现思路
本专利技术旨在提供实验原理清晰直观、容易理解，实验结果准确，结构简单的探索牛顿第二定律实验装置。本专利技术设有底座、牵引车、支撑滑轮、盘、夹纸带装置、打点装置、电磁铁、铁球、轨道、轨道支架、轨道调节件、牵引车止动件和电源。牵引车、电磁铁和轨道成对并排设置于底座上，支撑滑轮设于小车前方的底座上，牵引车由牵引绳索经支撑滑轮与盘连接，夹纸带装置设于牵引车的后部，打点装置设于轨道下端并与电源连接，另一对电磁铁设于轨道上端，轨道设于轨道支架上，轨道调节件的一端接轨道支架，另一端接底座，牵引车止动件设于牵引车的前方，以防止牵引车脱离底座受损，电磁铁接电源。所说的底座，其表层可采用光滑的材料，选用玻璃，石板，塑料板或金属板等，以便减小牵引车与底座之间的摩擦力。底座上最好设水平调节螺钉或水平仪，或螺钉与水平仪。夹纸带装置可采用纸带夹。所说的轨道可采用斜放V型槽。轨道上设倾角调节装置，便于调节铁球下滑时间，调节杆上设量角器，便于显示倾角。牵引车止动件可采用软质材料块状物或条状物，例如海绵或塑胶等。本专利技术具有如下优点1)铁球可同时落在打点装置上，实现每次在随牵引车运动的纸带打点等时，打点准确，纸带平稳。2)底座表层光滑，可调节水平度，摩擦力小。还可以调整为很小角度的斜面，利用侧向连通器两端刻度，显示经验数据，让牵引车自由下滑时作匀速直线运动。3)设有防止牵引车掉落的止动件，以免损坏牵引车。4)实验操作简便，原理清晰直观，容易理解，实验结果准确。5)结构简单，成本低，适于在学校推广应用。本专利技术不仅可作为演示实验装置，而且可作为学生分组实验和探索性实验的实验装置。附图说明图1为本专利技术实施例的结构示意图。图2为本专利技术实施例的夹纸带装置结构示意图。图3为本专利技术实施例的打点装置结构示意图。具体实施例方式如图1所示，本专利技术设有设有底座1，牵引车21、22，支撑滑轮31、32，盘41、42，夹纸带装置51、52，打点装置61、62，电磁铁71、72、81、82，铁球，轨道91、92，轨道支架10，轨道调节件11，牵引车止动件12和电源。牵引车21、22，电磁铁81、82和轨道91、92成对并排设置于底座1上，支撑滑轮31、32设于牵引车前方的底座上，牵引车21、22由牵引绳索511、522经支撑滑轮与盘连接，夹纸带装置设于牵引车的后部，打点装置设于轨道下端并与电源连接，另一对电磁铁71、72设于轨道91、92上端，轨道设于轨道支架上，轨道调节件的一端接轨道支架，另一端接底座，牵引车止动件设于牵引车的前方，以防止牵引车脱离底座受损，电磁铁接电源。底座1的表层采用玻璃板13，以便减小牵引车与底座之间的摩擦力。底座上设4只水平调节螺钉14。轨道采用斜放V型槽(实际应用可采用角钢)。轨道上设倾角调节杆11，便于调节铁球下滑时间，调节杆上可设量角器，便于显示倾角。牵引车止动件12可采用海绵条状物。参见图2，夹纸带装置由底板501、上板502、弹簧503、夹板504和紧固件组成，弹簧503设于底板501与上板502之间，夹板504面向电磁铁81、82(参见图1)。实验时，纸带505置于底板501上。参见图3，打点装置由固定柱601、支杆602、弹簧603、V形弹性板604和支轴605等组成，支杆602放置于固定柱601中部，弹簧603套入支杆602中，弹性板604放置于支杆602的顶部，弹性板604由支轴605与轨道支架10的下端部连接(参见图1)。参见图1，实验时，1)调整调节螺钉14，并用框式水平仪把底座调整为很小角度的斜面，利用侧向连通器两端刻度显示经验数据，让牵引车自由下滑作匀速直线运动。2)电磁铁与稳压电源(例如直流8V)组成串联电路。3)在牵引车末端系上纸带，安装时，牵引车的牵引线511、521以及纸带V形轨道槽口呈一直线且平行于玻璃板。4)闭合开关，牵引车、铁球分别被电磁铁吸引。5)关断开关前，再轻轻用力按打点装置在纸带打上刚开始运动的点。关断开关后，铁球、牵引车同时运动，落在轨道槽口底端打点。即纸带上两点运动时间等于铁球在V形轨道斜槽上的运动时间。只要V形轨道槽的倾角不变，则铁球的运动时间不变，每次纸带上两点记录牵引车的运动时间相同。实验结果表明，本专利技术的打点重复性好，只要按实验要求操作，先后3次打点，几乎在同一点上。权利要求1.探索牛顿第二定律实验装置，其特征在于设有底座、牵引车、支撑滑轮、盘、夹纸带装置、打点装置、电磁铁、铁球、轨道、轨道支架、轨道调节件、牵引车止动件和电源；牵引车、电磁铁和轨道成对并排设置于底座上，支撑滑轮设于小车前方的底座上，牵引车由牵引绳索经支撑滑轮与盘连接，夹纸带装置设于牵引车的后部，打点装置设于轨道下端并与电源连接，另一对电磁铁设于轨道上端，轨道设于轨道支架上，轨道调节件的一端接轨道支架，另一端接底座，牵引车止动件设于牵引车的前方，电磁铁接电源。2.如权利要求1所述的探索牛顿第二定律实验装置，其特征在于所说的底本文档来自技高网...

【技术保护点】
探索牛顿第二定律实验装置，其特征在于设有底座、牵引车、支撑滑轮、盘、夹纸带装置、打点装置、电磁铁、铁球、轨道、轨道支架、轨道调节件、牵引车止动件和电源；牵引车、电磁铁和轨道成对并排设置于底座上，支撑滑轮设于小车前方的底座上，牵引车由牵引绳索经支撑滑轮与盘连接，夹纸带装置设于牵引车的后部，打点装置设于轨道下端并与电源连接，另一对电磁铁设于轨道上端，轨道设于轨道支架上，轨道调节件的一端接轨道支架，另一端接底座，牵引车止动件设于牵引车的前方，电磁铁接电源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴春荔，
申请(专利权)人：吴春荔，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]