[實用新型]物理教學(xué)實驗中的向心力測試裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721475681.2
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN207852158U
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭林紅
• 申請（專利權(quán)）人: 任東輝
• 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

物理教學(xué)實驗中的向心力測試裝置，它屬于物理教學(xué)實驗領(lǐng)域。本實用新型包括機座，所述的機座上固定安裝有電機，所述的電機頂端安裝有電機軸，所述的電機軸頂端連接固定支座，所述的固定支座兩端分別連接有第一玻璃管、第二玻璃管，所述的第一玻璃管內(nèi)部從左端向右端設(shè)置有彈簧、定位滑塊、推板、第一配重小球，所述的第二玻璃管內(nèi)部從右端向左端設(shè)置有墊塊、測試小球，所述的電機軸中部固定連接有定位桿，所述的定位桿的端部安裝有定位擋光片，所述的定位擋光片下方設(shè)置有光電門。本實用新型能夠?qū)討B(tài)下的與向心力有關(guān)的質(zhì)量m、角速度ω、半徑R準(zhǔn)確的記錄下來，在靜態(tài)下進(jìn)行觀察測量，實現(xiàn)了向心力的定性演示和向心力的定量研究。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于物理教學(xué)實驗領(lǐng)域，具體涉及一種物理教學(xué)實驗中的向心力測試裝置。

背景技術(shù)

向心力是由于它產(chǎn)生指向圓心的加速度，所以稱它為向心力。向心力不是具有確定性質(zhì)的某種類型的力。相反，任何性質(zhì)的力都可以作為向心力。實際上它可是某種性質(zhì)的一個力，或某個力的分力，還可以是幾個不同性質(zhì)的力沿著半徑指向圓心的合外力。做非勻速圓周運動的物體，速度方向和大小均變，它除了有指向圓心的加速度外，還有沿切線方向的加速度，所以合加速度不指向圓心，所受合外力也不指向圓心。例如，小球沿豎直平面內(nèi)的光滑圓軌道運動。現(xiàn)有的研究圓周運動的儀器操作復(fù)雜，實驗過程中主要依靠人工手動旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生圓周運動，運動物體是否達(dá)到指定位置需要人工判斷，操作上有一定的難度。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種物理教學(xué)實驗中的向心力測試裝置。

本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種物理教學(xué)實驗中的向心力測試裝置，所述的物理教學(xué)實驗中的向心力測試裝置包括機座，所述的機座上固定安裝有電機，所述的電機頂端安裝有電機軸，所述的電機軸頂端連接固定支座，所述的固定支座兩端分別連接有第一玻璃管、第二玻璃管，所述的第一玻璃管內(nèi)部從左端向右端設(shè)置有彈簧、定位滑塊、推板、第一配重小球，所述的第二玻璃管內(nèi)部從右端向左端設(shè)置有墊塊、測試小球，所述的電機軸中部固定連接有定位桿，所述的定位桿的端部安裝有定位擋光片，所述的定位擋光片下方設(shè)置有光電門。

本實用新型所述的物理教學(xué)實驗中的向心力測試裝置，所述的電機正面安裝有控制面板，所述的控制面板上設(shè)置有顯示屏。

本實用新型所述的物理教學(xué)實驗中的向心力測試裝置，所述的機座底端安裝有萬向輪。

本實用新型所述的物理教學(xué)實驗中的向心力測試裝置，所述的第一玻璃管外側(cè)設(shè)置有第一標(biāo)尺，所述的第二玻璃管外側(cè)設(shè)置有第二標(biāo)尺。

本實用新型所述的物理教學(xué)實驗中的向心力測試裝置，所述的機座中部安裝有抽屜。

本實用新型所述的物理教學(xué)實驗中的向心力測試裝置，所述的電機的型號是60CST-M00630。

本實用新型所述的物理教學(xué)實驗中的向心力測試裝置，為了研究向心力F、質(zhì)量m、角速度ω、半徑R之間的關(guān)系，利用控制面板改變電機的轉(zhuǎn)動角速度ω，光電門、擋光片二者配合測試電動機的旋轉(zhuǎn)周期進(jìn)而得出ω，向心力的大小F是通過電動機旋轉(zhuǎn)時第一配重小球會受到離心力的作用，從而使推板向左滑動，進(jìn)而帶動定位滑塊向左移動，通過滑塊的移動可以在刻度尺上測出彈簧的形變量，選擇彈簧的時候通過已知的彈性系數(shù)，通過胡克定律能夠算出向心力的大小。

本實用新型所述的物理教學(xué)實驗中的向心力測試裝置，測試小球分別選取銅、鐵、鋁三種材質(zhì)不同但是大小相同的小球，來改變測試小球的質(zhì)量，小球的運動半徑通過改變墊塊的高度實現(xiàn)。當(dāng)需要改變小球的質(zhì)量或者運動半徑時，將裝墊塊和測試小球的玻璃管取下，換上需要的小球或者墊塊，利用控制面板改變電機的轉(zhuǎn)動角速度ω在一確定值，在刻度尺上記下推板的位置，打開電源，待運動狀態(tài)穩(wěn)定后，再次在刻度尺上記下推板的位置，兩次讀書之差為彈簧的形變量，進(jìn)而計算出測試小球的向心力大小。