用于验证牛顿第二定律的实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于验证牛顿第二定律的实验装置，属于高中实验教学领域。包括：滑槽，滑槽包括设于两侧的挡板和设于底部的滑道；滑动小车，滑动小车设于滑槽内，滑动小车底部设有滑轮，滑动小车两侧设有侧滑轮；打点计时器，打点计时器设于滑槽内，打点计时器内穿装纸带，纸带连接滑动小车一端，滑动小车另一端设有挂钩；工作台，滑槽设于工作台上；工作台靠近滑动小车一端设有定滑轮，定滑轮上绕有细绳，细绳一端连接挂钩，细绳另一端连接吊桶。本实用新型专利技术能够准确验证牛顿第二定律，操作简单，实验数据准确。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于验证牛顿第二定律的实验装置，属于高中实验教学领域。
技术介绍
随着人们生活水平的提高，对教育日益重视，从书本教育逐步走向实战教育，实验课程在教学课程中逐步增多。但是，对于用于验证牛顿第二定律的实验装置中，通常光板光板进行实验，滑动小车在光板上不能完全走直线。现有的教学实验用具简单粗陋，实验数据相对粗糙，不够准确，影响实验效果。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于验证牛顿第二定律的实验装置，用于验证牛顿第二定律，操作简单，实验数据准确。本技术所述的用于验证牛顿第二定律的实验装置，包括：滑槽，滑槽包括设于两侧的挡板和设于底部的滑道；滑动小车，滑动小车设于滑槽内，滑动小车底部设有滑轮，滑动小车两侧设有侧滑轮；打点计时器，打点计时器设于滑槽内，打点计时器内穿装纸带，纸带连接滑动小车一端，滑动小车另一端设有挂钩；工作台，滑槽设于工作台上；工作台靠近滑动小车一端设有定滑轮，定滑轮上绕有细绳，细绳一端连接挂钩，细绳另一端连接吊桶。开始实验时，取下吊桶和细绳，先平衡摩擦力，调整滑槽的倾斜角度平衡摩擦力，使得滑动小车能够匀速运动；打点计时器接通电源；将细绳绕过定滑轮挂到挂钩上，松开吊桶，打点计时器开始在纸带上打点，然后，取下纸带，并在纸带上编号；先保持滑动小车质量不变，不断调整吊桶的质量，可以放入砂，用天平称量砂的质量，多次实验，取下纸带，并给纸带编号；然后，保持吊桶质量不变，不断调整吊桶的质量，多次实验，取下纸带，并给纸带编号；通过打点计时器打出的纸带，计算滑动小车加速度，并根据滑动小车和吊桶的质量，验证牛顿第二定律。优选地，滑道靠近打点计时器一端设有调节螺栓。能够很方便的调整滑槽的倾斜角度，操作简便。优选地，定滑轮和滑槽之间设有挡块，挡块固定到工作台上。避免滑槽倾斜后在实验过程中移动影响实验数据的准确性。与现有技术相比，本技术的有益效果是：(1)本技术通过采用滑槽和侧滑轮，能够确保滑动小车在滑槽内沿直线运动，提高了实验数据的准确性；(2)通过设置调节螺栓，能够很方便调整滑槽的倾斜角度，满足实验要求，操作简单。附图说明图1是本技术的一实施例的结构示意图，图2是图1的俯视图。图中：11、吊桶12、细绳13、定滑轮14、挡块15、滑槽16、挂钩17、滑动小车18、侧滑轮19、纸带20、打点计时器21、调节螺栓22、工作台23、滑轮；15.1、挡板15.2、滑道。具体实施方式下面结合实施例对本技术做进一步描述：如图1～图2所示，本技术所述的用于验证牛顿第二定律的实验装置，包括：滑槽15，滑槽15包括设于两侧的挡板15.1和设于底部的滑道15.2；滑动小车17，滑动小车17设于滑槽15内，滑动小车17底部设有滑轮23，滑动小车17两侧设有侧滑轮18；打点计时器20，打点计时器20设于滑槽15内，打点计时器20内穿装纸带19，纸带19连接滑动小车17一端，滑动小车17另一端设有挂钩16；工作台22，滑槽15设于工作台22上；工作台22靠近滑动小车17一端设有定滑轮13，定滑轮13上绕有细绳12，细绳12一端连接挂钩16，细绳12另一端连接吊桶11。滑道15.2靠近打点计时器20一端设有调节螺栓21。定滑轮13和滑槽15之间设有挡块14，挡块14固定到工作台22上。牛顿第二运动定律的常见表述：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，且与物体质量的倒数成正比；加速度的方向跟作用力的方向相同。验证牛顿第二定律的实验中，现有的实验教具通常采用滑动小车17在光板上滑动进行实验，滑动小车17有时会走斜线，有时甚至走S型线路，不能完全走直线，对于实验数据有一定影响。后来经过多次观察研究发现，主要是因为受限于现有技术条件的限制，光板和滑动小车17之间不可避免存在摩擦，特别是用时间长的教具，光板磨损更加严重，导致滑动小车17跑偏。因此采用滑槽15能够避免滑动小车17跑偏，同时设置侧滑轮18能够减小滑动小车17和挡板15.1的摩擦，提高实验数据准确性。工作过程或工作原理：将打点计时器20接通电源；1、准备工作：记录滑动小车17和吊桶11质量：用天平测出滑动小车17和吊桶11的质量M和M'，把数据记录下来。平衡摩擦力：取下细绳12和吊桶11，旋转调节螺栓21调整滑槽15的倾斜角度，以平衡摩擦力，直至滑动小车17在斜面上可以保持匀速直线运动状态，也可以从打点计时器20在纸带19上打的点是否均匀来判断。2、开始实验：在滑动小车17上加放砝码，吊桶11里放入适量的砂，把砝码和砂的质量m和m'记录下来。把细绳12绕过定滑轮13挂到挂钩16上，放开滑动小车17，打点计时器20在纸带19上打下一系列点，取下纸带19，在纸带19上写上编号。3、第一组实验数据：保持滑动小车17的质量不变，改变砂的质量，砂的质量用天平称量，按步骤3多做几次实验，可以根据需要自行设置实验次数，通常做5次实验。算出每条纸带19对应的加速度的值。作图：用纵坐标表示加速度a，横坐标表示作用力，即砂和吊桶11的总重力(M'+m')g，根据实验结果在坐标平面上描出相应的点，作图线。若图线为一条过原点的直线，就证明了研究对象质量不变时其加速度与它所受作用力成正比。4、第二组实验数据：保持吊桶11的质量不变，改变砝码的质量，也就是改变滑动小车17的质量，按步骤3多做几次实验，可以根据需要自行设置实验次数，通常做5次实验。算出每条纸带19对应的加速度的值。作图：用纵坐标表示加速度a，横坐标表示滑动小车17和车内砝码总质量的倒数1/(M+m)，在坐标平面上根据实验结果描出相应的点，并作图线，若图线为一条过原点的直线，就证明了研究对象所受作用力不变时其加速度与它的质量成反比。本技术中对结构的方向以及相对位置关系的描述，如前后左右上下的描述，不构成对本技术的限制，仅为描述方便。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于验证牛顿第二定律的实验装置，其特征在于，包括：滑槽(15)，滑槽(15)包括设于两侧的挡板(15.1)和设于底部的滑道(15.2)；滑动小车(17)，滑动小车(17)设于滑槽(15)内，滑动小车(17)底部设有滑轮(23)，滑动小车(17)两侧设有侧滑轮(18)；打点计时器(20)，打点计时器(20)设于滑槽(15)内，打点计时器(20)内穿装纸带(19)，纸带(19)连接滑动小车(17)一端，滑动小车(17)另一端设有挂钩(16)；工作台(22)，滑槽(15)设于工作台(22)上；工作台(22)靠近滑动小车(17)一端设有定滑轮(13)，定滑轮(13)上绕有细绳(12)，细绳(12)一端连接挂钩(16)，细绳(12)另一端连接吊桶(11)。

【技术特征摘要】
1.一种用于验证牛顿第二定律的实验装置，其特征在于，包括：滑槽(15)，滑槽(15)包括设于两侧的挡板(15.1)和设于底部的滑道(15.2)；滑动小车(17)，滑动小车(17)设于滑槽(15)内，滑动小车(17)底部设有滑轮(23)，滑动小车(17)两侧设有侧滑轮(18)；打点计时器(20)，打点计时器(20)设于滑槽(15)内，打点计时器(20)内穿装纸带(19)，纸带(19)连接滑动小车(17)一端，滑动小车(17)另一端设有挂钩(16)；工作台(22)，滑槽(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海钰，
申请(专利权)人：张海钰，
类型：新型
国别省市：山东;37