[實用新型]立體式牛頓第二定律實驗演示儀

無效

• 申請號: 201020138615.8
• 申請日: 2010-03-23
• 公開（公告）號: CN201853395U
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 王光軍
• 申請（專利權）人: 王光軍
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種物理實驗演示儀的改進，尤其是一種立體式牛頓第二定律實驗演示儀。?

背景技術

在高中物理和大學物理教材中研究牛頓第二定律的實驗裝置，是在一塊水平光滑木板上，水平并排放置兩輛完全相同的小車，木板的一端安裝有兩個定滑輪，另一端固定有兩個電磁打點計時器，小車的一端用細線繞過定滑輪拴有鉤碼牽引，小車的另一端用細繩拴有紙帶，紙帶穿過電磁打點計時器。該演示實驗裝置存在的不足：一是兩車在同一水平面上運動，不便于學生觀察對比；二是實驗裝置要求用夾子夾住或松開拴有紙帶的繩子，人工控制兩輛小車的運動，打開夾子，兩車同時運動，關閉夾子，試圖使兩車同時靜止，操作困難；三是小車與紙帶運動不在一條直線上，造成打點計時器的紙帶略微向外傾斜，所打的點偏離原來位置，致使兩車發生位移的測試偏差較大；四是夾子平放在木板上，使夾口處比水平繩子高度低，致使細繩向下凹，夾子張開時，繩子會發生振動，影響其水平移動，造成實驗誤差；五是未考慮實驗裝置的摩擦因素，實驗誤差大。?

發明內容

本實用新型的目的是克服上述存在的不足，提供一種方便學生對比觀察、操作簡單、誤差小的立體式牛頓第二定律實驗演示儀。?

本實用新型通過如下技術措施實現：?

本實用新型包括框體、小車、打點計時器組成。?

其特征在于所述的框體由上平板、下平板、蓋板和左擋板、右擋板構成，為上下兩層結構。?

所述的上平板、下平板采用木板或塑料板制作，其上表面光滑平整，前、后側面印刷有刻度線。?

所述的左、右擋板上均開設有內表面光滑的小圓孔，右擋板的右側面較粗糙。?

所述的打點計時器分別固定在上平板、下平板的右側靠近右擋板處，其上安裝有紙帶，紙帶由細繩拴在小車的右側面上。?

所述的小車殼體采用金屬材料制作，上下排列，分別放置在上平板、下平板上，兩小車的運動情況便于觀察對比。?

所述的小車的左側面由細繩分別穿過左擋板上的小圓孔及固定在框體左側的定滑輪栓有鉤碼，定滑輪滑道的上象限點與左擋板上對應的圓孔的中心及其對應小車左側的系繩點對應等高。?

所述的小車的右側設有尼龍絲線，尼龍絲線穿過右擋板上的圓孔，兩端分別拴在小車的右側面上，系點分別與右擋板上的對應圓孔中心對應等高，小車向左運動，尼龍線被拉直的瞬間，兩小車同時靜止，保證了兩小車運動的等時性。?

所述的小車的右側還設有電磁控制裝置。?

所述的電磁控制裝置包括電磁鐵、懸臂、開關、滑動變阻器、電源。?

所述的電磁鐵通過懸臂分別并排安裝在蓋板和上平板的底面，懸臂的位置可左右調整；電磁鐵并聯后與開關、滑動變阻器、電源順次連接，實驗時把兩小車都拉到電磁鐵處，合上開關，電磁鐵產生強磁，小車被吸住而靜止，斷開?開關，電磁鐵磁性消失，小車在鉤碼的牽引下同時向左運動，打點計時器開始工作。?

所述的開關、滑動變阻器、電源設在蓋板的上方。?

本實用新型的有益效果在于：該立體式牛頓第二定律實驗演示儀，小車上下并排放置，運動情況便于觀察對比；小車的運動采用電磁鐵控制，制動由尼龍線控制，保證了小車運動的同時性和等時性，操作簡單，容易實現；定滑輪滑道的上象限點與左擋板上圓孔的中心及其小車左側的兩系繩點等高，小車右側尼龍線的系點與右擋板上的圓孔中心等高，避免了摩擦所造成的實驗誤差；小車、紙帶在同一條直線上運動，避免了紙帶位移的偏差。?

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。?

圖2為本實用新型電磁控制裝置的電路原理圖。?

具體實施方式

參照附圖1、2制作本實用新型。?

本實用新型包括框體、小車2、2’、打點計時器4、4’組成。其特征在于所述的框體由上平板1、下平板1’、蓋板7和左擋板5、右擋板5’構成，為上下兩層結構。上平板1、下平板1’采用木板或塑料板制作，其上表面光滑平整，前、后側面印刷有刻度線。左擋板5上開設有內表面光滑的小圓孔I6a、6b，右擋板5’上開設有內表面光滑的小圓孔II6c、6d，右擋板5’的右側面較粗糙。打點計時器4、4’分別固定在上平板1、下平板1’的右側靠近右擋板5’處，其上安裝有紙帶，紙帶由細繩拴在小車的右側。小車2、2’殼體采用金屬材料制作，上下排列，分別并排放置在上平板1、下平板1’上，兩小車的運動情況便于觀察對比。小車2、2’的左側面由細繩13、13’分別穿過?左擋板5上的小圓孔I6a、6b及固定在框體左側的定滑輪14、14’栓有鉤碼，定滑輪14、14’滑道的上象限點分別與圓孔I6a、6b的中心及其小車2、2’左側的兩系繩點對應等高。小車2、2’的右側設有尼龍絲線12，尼龍絲線12穿過右擋板5’上的圓孔II6c、6d，兩端分別拴在小車2、2’的右側面上，系點分別與右擋板5’上的圓孔II6c、6d中心對應等高，小車2、2’向左運動，尼龍線12被拉直的瞬間，兩小車同時靜止，保證了兩小車2、2’運動的等時性。小車2、2’的右側設有電磁控制裝置，包括電磁鐵3、3’、懸臂11、11’、開關8、滑動變阻器9、電源10。電磁鐵3、3’通過懸臂11、11’分別并排安裝在蓋板7和上平板1的底面，懸臂11、11’的位置可左右調整；電磁鐵3、3’并聯后與開關8、滑動變阻器9、電源10順次連接，實驗時把兩小車2、2’都拉到電磁鐵3、3’處，合上開關8，電磁鐵3、3’產生強磁，小車2、2’被吸住而靜止，斷開開關8，電磁鐵3、3’磁性消失，小車2、2’在鉤碼的牽引下同時向左運動，打點計時器4、4’開始工作。開關8、滑動變阻器9、電源10設在蓋板7的上方。?