專利名稱：機械能守恒試驗儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機械能守恒試驗儀，屬于教育器材領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
機械能守恒試驗儀的實驗原理為在只有重力做功的條件下，當物體的動能和勢能相互發(fā)生轉(zhuǎn)化時，機械能的總量保持不變，即勢能EP與動能EK之和為ー常量，這ー結(jié)論稱為機械能守恒定律。機械能守恒通過擺柱(球)法和斜軌法來驗證，所述擺柱(球)法為金屬柱體做成單擺，可用以研究在擺動過程中任意時刻的動能和勢能的關(guān)系，當擺柱(球)通過光電門時測定擺柱(球)在該位置的瞬時速度，擺柱(球)的高度則由刻度線讀出，以此研究動勢能的轉(zhuǎn)化規(guī)律。所述斜軌法為將小車置于傾斜的導(dǎo)軌上，由于重力作用使小車向下滑動。在滑·動過程中，其勢能逐漸減小，動能逐漸增大，但小車的勢能與動能之和基本保持不變?，F(xiàn)有技術(shù)中的擺柱(球)法，擺錘(球)組件使用可上下伸縮的線繩做為擺條(線)，摩擦カ大，測量精度低，誤差率大，可重復(fù)性差，不能滿足高精確率的教學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種減小摩擦力、提高測量精度、降低誤差率、可重復(fù)性高的機械能守恒試驗儀。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供機械能守恒試驗儀，包括鐵架臺、面板和擺錘組件；所述鐵架臺包括固定在底座上的桿件，所述面板固定在所述桿件上，所述面板為一半圓形板體，并沿半圓形板體圓周方向設(shè)有實驗數(shù)據(jù)標識；所述擺錘組件包括擺頭、擺條和擺錘，所述擺頭固定在所述面板的圓心位置處，所述擺條頂端通過ー個滾珠軸承連接擺頭，并以滾珠軸承為基點左右擺動，所述擺條底端固定連接所述擺錘。本發(fā)明技術(shù)方案的進ー步限定為，所述面板上的實驗數(shù)據(jù)標識為高度標識。進ー步地，所述擺條為淬火鋼絲。進ー步地，所述擺錘的材質(zhì)為不銹鋼。進ー步地，所述擺錘為圓柱形。進ー步地，所述擺條的直徑為1mm。進ー步地，所述鐵架臺包括底座和支撐桿，所述支撐桿固定安裝在所述底座上。進ー步地，所述面板組件通過蝶形螺母和尼龍卡扣固定在所述鐵架臺上。進ー步地，所述面板組件的材料為亞克力板。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所述的機械能守恒試驗儀，在擺頭頂端設(shè)置滾珠軸承，減小擺條在搖擺過程中的摩擦力，提高測量精度；擺條使用不可上下伸縮的細鋼絲，減小拉直分力，提聞實驗的往復(fù)性；并且，本試驗儀簡單實用、容易組裝、實驗穩(wěn)定、精確度尚、
誤差小。


圖I為本發(fā)明的所述的機械能守恒試驗儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所述的擺錘組件的結(jié)構(gòu)示意圖。其中I、鐵架臺；2、面板組件；3、擺錘組件；4、擺頭；5、滾珠軸承；6、擺條；7、擺錘。
具體實施例方式實施例I本實施例提供的機械能守恒試驗儀，結(jié)構(gòu)如圖I所示，包括鐵架臺I、面板組件2和 擺錘組件3。鐵架臺I包括底座和支撐桿，支撐桿固定安裝在底座上，用于對機械能守恒試驗儀提供支撐作用。面板組件2通過蝶形螺母和尼龍卡扣固定在所述鐵架臺上，為一半圓形、帶有刻度的實驗面板，材料為乳白色不透明亞克力板，厚度為4mm。面板組件2對機械能守恒試驗儀提供標示作用。擺錘組件3固定在所述面板組件上，包括擺頭4、擺條6和擺錘7。擺頭4頂端設(shè)置滾珠軸承5，滾珠軸承5通過螺絲固定在擺頭4上。擺條6為淬火鋼絲，直徑為1mm，其一端與擺頭6連接，另一端與擺錘7連接。擺錘7為不銹鋼的圓柱形，通過擺錘的往復(fù)搖擺，來驗證機械能守恒。本發(fā)明所述的機械能守恒試驗儀的安裝方法為首先用蝶形螺母和尼龍卡扣將面板組件2固定到鐵架臺I的支撐桿上；其次將擺錘組件3固定到面板組件上；在實驗時，將光電門固定安裝于面板組件一邊的合適高度處，使擺錘7擺動時能順利通過光電門，注意光電門安裝的方向應(yīng)與面板組件上刻度盤的刻度線一致。利用教材專用軟件對本發(fā)明所述的機械能守恒試驗儀的實驗結(jié)果進行檢測的步驟包括(I)按照上述安裝方法安裝機械能守恒試驗儀，將光電門安裝在兩個不同高度上，不能間隔太遠；(2)打開實驗系統(tǒng)軟件，單擊“教材專用軟件”，選擇“驗證機械能守恒定律”實驗?zāi)０?，對光電門進行設(shè)置實驗類型“直線運動” “獨立測量”，選擇被測物理量“速度” “動能”，“光電門數(shù)據(jù)同步采集”，擺球直徑I. 5cm ；(3)把擺錘拉至一定高度，點擊“開始”按鈕，同時釋放小球，采集結(jié)束后停止實驗;(4)手動輸入2個光電門的相對高度，得出誤差，進行分析；(5)重復(fù)多次測量，進行比較，比較結(jié)果如表I所示。表I :
權(quán)利要求
1.機械能守恒試驗儀，其特征在于，包括鐵架臺、面板和擺錘組件；所述鐵架臺包括固定在底座上的桿件，所述面板固定在所述桿件上，所述面板為一半圓形板體，并沿半圓形板體圓周方向設(shè)有實驗數(shù)據(jù)標識；所述擺錘組件包括擺頭、擺條和擺錘，所述擺頭固定在所述面板的圓心位置處，所述擺條頂端通過一個滾珠軸承連接擺頭，并以滾珠軸承為基點左右擺動，所述擺條底端固定連接所述擺錘。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種機械能守恒試驗儀，其特征在于，所述面板上的實驗數(shù)據(jù)標識為高度標識。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種機械能守恒試驗儀，其特征在于，所述擺條為淬火鋼絲。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機械能守恒試驗儀，其特征在于，所述擺錘的材質(zhì)為不銹鋼。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機械能守恒試驗儀，其特征在于，所述擺錘為圓柱形。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機械能守恒試驗儀，其特征在于，所述擺條的直徑為1mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機械能守恒試驗儀，其特征在于，所述鐵架臺包括底座和支撐桿，所述支撐桿固定安裝在所述底座上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機械能守恒試驗儀，其特征在于，所述面板組件通過蝶形螺母和尼龍卡扣固定在所述鐵架臺上。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機械能守恒試驗儀，其特征在于，所述面板組件的材料為亞克力板。
全文摘要
本發(fā)明公開了機械能守恒試驗儀，包括鐵架臺、面板和擺錘組件；所述鐵架臺包括固定在底座上的桿件，所述面板固定在所述桿件上，所述面板為一半圓形板體，并沿半圓形板體圓周方向設(shè)有實驗數(shù)據(jù)標識；所述擺錘組件包括擺頭、擺條和擺錘，所述擺頭固定在所述面板的圓心位置處，所述擺條頂端通過一個滾珠軸承連接擺頭，并以滾珠軸承為基點左右擺動，所述擺條底端固定連接所述擺錘。本發(fā)明簡單實用、容易組裝、實驗穩(wěn)定、精確度高、誤差小。
文檔編號G09B23/10GK102842255SQ201210326110
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者王逾峰 申請人:江蘇蘇威爾科技有限公司