勢能動能轉(zhuǎn)換實驗教具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及物理教學實驗器材技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種勢能動能轉(zhuǎn)換的實驗教具。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，高中初中物理教學實驗中，物體勢能轉(zhuǎn)換為動能的實驗方法大都采用自由落體實驗法，即將重物從已知高度落下，然后通過打點法或者其他方法測試重物落在水平標志面的速度，用該速度和重物的質(zhì)量求出重物的動能，然后驗證勢能和動能的轉(zhuǎn)化。
[0003]自由落體實驗方法演示的時間短，學生不能通過直接觀察到物體加速的過程，學生只能通過數(shù)據(jù)的對比得出實驗結(jié)論，不能更加直觀形象的體驗勢能轉(zhuǎn)化為動能的過程。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題，是針對上述存在的技術(shù)不足，提供一種勢能動能轉(zhuǎn)換實驗教具，延長了實驗重物的運動時間，使勢能動能轉(zhuǎn)化的過程形象直觀，操作簡單。
[0005]本實用新型采用的技術(shù)方案是:提供一種勢能動能轉(zhuǎn)換實驗教具，包括鼓風機、豎直設(shè)置的支撐管，鼓風機的出氣孔通過導氣管與支撐管導通；支撐管的上下兩端分別借助一個蓋板密封；支撐管的側(cè)壁在豎直方向上盤繞固定有螺旋氣墊導軌；螺旋氣墊導軌的內(nèi)腔與支撐管側(cè)壁的出氣道導通；螺旋氣墊導軌的底面和側(cè)面在長度方向上均勻開有與內(nèi)腔導通的出氣孔；螺旋氣墊導軌的下端出口固定連接有水平設(shè)置的磨砂阻尼導軌。
[0006]進一步優(yōu)化本技術(shù)方案，勢能動能轉(zhuǎn)換實驗教具的螺旋氣墊導軌的材質(zhì)為聚四氟乙烯。
[0007]本實用新型的有益效果是:1、實驗重物在螺旋氣墊導軌上滑下，運動的路程超過自由落體的路程，并且加速度也小于重力加速度，實驗重物運動的時間長，速度提升的效果明顯。2、螺旋氣墊導軌的側(cè)面和底面都設(shè)置出氣孔，均可以防止實驗重物與其直接摩擦，降低了實驗產(chǎn)生的誤差。3、螺旋氣墊導軌的下端與磨砂阻尼導軌連接，在實驗時，可以事先測出實驗重物在磨砂阻尼導軌的摩擦因數(shù)，然后通過計算實驗重物在磨砂阻尼導軌的滑行距離和摩擦因數(shù)計算實驗重物到達螺旋氣墊導軌下端的速度，操作簡單。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2為螺旋氣墊導軌的截面示意圖。
[0010]圖中，1、鼓風機；2、支撐管；3、導氣管；4、鼓風機座；5、密封蓋板；6、螺旋氣墊導軌、內(nèi)腔；8、底面；9、側(cè)面；10、出氣孔；11、磨砂阻尼導軌。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0012]如圖1-2所示，勢能動能轉(zhuǎn)換實驗教具，包括鼓風機1、豎直設(shè)置的支撐管2，鼓風機I的出氣孔通過導氣管3與支撐管2導通；支撐管2的上下兩端分別借助一個蓋板5密封；支撐管2的側(cè)壁在豎直方向上盤繞固定有螺旋氣墊導軌6 ;螺旋氣墊導軌6的內(nèi)腔7與支撐管2側(cè)壁的出氣道12導通；螺旋氣墊導軌6的底面8和側(cè)面9在長度方向上均勻開有與內(nèi)腔7導通的出氣孔10 ;螺旋氣墊導軌6的下端出口固定連接有水平設(shè)置的磨砂阻尼導軌11 ;螺旋氣墊導軌6的材質(zhì)為聚四氟乙烯。
[0013]使用本實用新型做勢能動能轉(zhuǎn)換實驗時，操作步驟如下:
[0014]1、測試重物在磨砂阻尼導軌11上的動摩擦因數(shù)μ。μ =f/N，其中N為重物的重力，可以通過天平測得；f為拉動重物在磨砂阻尼導軌11上的拉力，可以通過彈簧測力計測得。動摩擦因數(shù)μ求出后，在實驗重物一致的情況下不必重復計算，可以視作常數(shù)。
[0015]2、測量螺旋導軌氣墊6在豎直方向的高度h，可以通過刻度尺和三角板直接測量得出。
[0016]3、開啟鼓風機，將重物從螺旋氣墊導軌6上端放下，檢查重物是否順利從螺旋氣墊導軌6上無碰撞的滑下，如果有碰撞，提高鼓風機的功率即可，如果沒有碰撞，即可進行下述操作:多次將實驗重物從螺旋氣墊導軌6上端放下，觀察實驗重物加速的過程，記錄實驗重物在磨砂阻尼導軌11上的滑行距離，并求出平均值L。
[0017]通過滑行距離的平均值L，根據(jù)V2 =2g μ L,求出V2，驗證mgh=l/2*mv2，其中，V為實驗重物到達螺旋氣墊導軌6下端的速度，m為實驗重物的質(zhì)量。
[0018]對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，有可能對具體尺寸，或者局部結(jié)構(gòu)做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種勢能動能轉(zhuǎn)換實驗教具，其特征在于:包括鼓風機(1)、豎直設(shè)置的支撐管(2)，鼓風機(I)的出氣孔通過導氣管(3 )與支撐管(2 )導通；支撐管(2 )的上下兩端分別借助一個蓋板(5)密封；支撐管(2)的側(cè)壁在豎直方向上盤繞固定有螺旋氣墊導軌(6);螺旋氣墊導軌(6)的內(nèi)腔(7)與支撐管(2)的側(cè)壁的出氣道(12)導通；螺旋氣墊導軌(6)的底面(8)和側(cè)面(9)在長度方向上均勻開有與內(nèi)腔(7)導通的出氣孔(10);螺旋氣墊導軌(6)的下端出口固定連接有水平設(shè)置的磨砂阻尼導軌(11 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的勢能動能轉(zhuǎn)換實驗教具，其特征在于:螺旋氣墊導軌(6)的材質(zhì)為聚四氟乙烯。
【專利摘要】本實用新型公開了一種勢能動能轉(zhuǎn)換實驗教具，涉及物理教學實驗器材技術(shù)領(lǐng)域。它包括鼓風機、豎直設(shè)置的支撐管，鼓風機的出氣孔通過導氣管與支撐管導通；支撐管的上下兩端分別借助一個蓋板密封；支撐管的側(cè)壁在豎直方向上盤繞固定有螺旋氣墊導軌；螺旋氣墊導軌的內(nèi)腔與支撐管側(cè)壁的出氣道導通；螺旋氣墊導軌的底面和側(cè)面在長度方向上均勻開有與內(nèi)腔導通的出氣孔；螺旋氣墊導軌的下端出口固定連接有水平設(shè)置的磨砂阻尼導軌。本實用新型的有益效果是延長了實驗重物的運動時間，使勢能動能轉(zhuǎn)化的過程形象直觀，操作簡單。
【IPC分類】G09B23-06
【公開號】CN204614301
【申請?zhí)枴緾N201520234227
【發(fā)明人】馬文浩
【申請人】馬文浩
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年4月17日