[實用新型]做圓周運動小球經圓管最高點的臨界問題演示實驗裝置

有效

• 申請號: 201520730032.7
• 申請日: 2015-09-21
• 公開（公告）號: CN205050437U
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 張閣
• 申請（專利權）人: 張閣
• 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教學器材，具體是適用于做圓周運動小球經圓管最高點的臨界問題分析的實驗演示。

背景技術

在高中物理教學中，關于做圓周運動小球經圓管最高點的臨界問題的分析，實驗室并沒有現成的演示實驗裝置。實驗室只有相似的實驗器材，如離心軌道模型。離心軌道的軌道內側能提供小球沿軌道在豎直面內做圓周運動時對小球的壓力；而圓管不僅外側管壁可以提供小球沿圓管在豎直面內做圓周運動時對小球的壓力，而且內側管壁還可以提供小球沿圓管在豎直面內做圓周運動時對小球的支持力。因此，小球沿軌道在豎面內做圓周運動時經過最高點的臨界速度和小球沿圓管在豎面內做圓周運動時經過最高點的臨界速度是不同的。而對中學生來講，為什么小球沿圓管在豎面內做圓周運動時經過最高點的臨界速度是零，卻是非常難以理解的。如果有一個實驗裝置能較好地演示這個問題，將非常有利學生理解這個問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于制作一個新的實驗裝置，提供一種能很好地演示做圓周運動小球經圓管最高點的臨界問題分析實驗演示裝置。

為實現上述目的，本實用新型提出的做圓周運動小球經圓管最高點的臨界問題演示實驗裝置，其結構包括：底座、支架、軌道、透明圓管、小球，所述的支架安裝在底座上；所述的軌道固定在支架上，軌道由一段傾斜筆直軌道和與之相切的圓弧形軌道連接而成；所述的透明圓管沿著軌道的內側放置并固定在軌道的內側，并把位于軌道傾斜筆直上的透明圓管縱向切開，去除透明圓管被縱向切開的上面部分；所述的小球為直徑略小于圓管內徑的鋼球。

本實用新型相比現有技術而言，具有以下優點：通過控制小球在軌道傾斜筆直上的透明圓管的不同位置釋放，使小球沿著透明圓管運動經過豎直面內做圓周運動過最高點的速度接近為零，也就是恰好能過最高點的情況。

附圖說明

附圖是本實用新型施例的結構示意圖。

1：底座；2：支架；3：軌道；4：透明圓管；5：小球。

具體實施方式

本實用新型提出的做圓周運動小球經圓管最高點的臨界問題演示實驗裝置，其結構包括：底座1、支架2、軌道3、透明圓管4、小球5，所述的支架2安裝在底座1上；所述的軌道3固定在支架2上，軌道3由一段傾斜筆直軌道和與之相切的圓弧形軌道連接而成；所述的透明圓管4沿著軌道3的內側放置并固定在軌道3的內側，并把位于軌道3傾斜筆直上的透明圓管4縱向切開，去除透明圓管4被縱向切開的上面部分；所述的小球5為直徑略小于圓管內徑的鋼球。

本實用新型的使用方法：

通過控制小球在軌道傾斜筆直上的透明圓管的不同位置釋放，使小球沿著透明圓管運動經過豎直面內做圓周運動過最高點的速度接近為零，也就是恰好能過最高點的情況。

通過上述實驗，學生能很好地觀察到小球能以接近于零的速度經過最高的情況，也就能很好的理解做圓周運動小球經圓管最高點的臨界速度為零的問題。