一种向心力实验仪制造技术

一种验证向心力实验仪。底板1上固定主动盘2(由电机驱动)，通过传送带3带动从动盘11旋转；底板1上安装固定支架10，支架上端固定刻度尺5，下端固定空心棒9；测力计6固定后，下端挂一条细尼龙绳7，通过刻度尺5、空心棒9，末端系一金属小球4，尼龙绳可以在空心棒内滑动，靠近刻度尺5的中部刻线处夹一个小指针8，金属球可以在从动盘上转动。空心棒9上端固定在固定支架10上，其下部为光滑圆角，以减小尼龙绳在空心棒内沿轴向滑动时的摩擦阻力。小球在从动盘上做匀速圆周运动时，测力计6可测出向心力F的大小，并可验证向心力F与小球质量m、回转半径r及角速度ω之间的关系。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种物理实验装置及实验方法，用于验证向心力的实验研究。
技术介绍
某质点作圆周运动时所受到的向心力的大小，可用公式F = mr ω2来表示，其中m-运动质点的质量；r-运动质点的回转半径；ω-运动的角速度.高中物理教材中的向心力演示器结构较复杂，条件差的学校无该仪器，或偶然因素无法做该实验时，可利用现有条件自制简易向心力实验仪，不但可以证明向心力的存在， 还可以验证F = Hirco2的关系。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种验证向心力实验装置及实验方法，物理意义清晰明确。本技术的目的是这样实现的采用图1所示的装置，底板1上固定主动盘 2(由电机驱动)，通过传送带3带动从动盘11旋转；底板1上安装固定支架10，支架上端固定刻度尺5，下端固定空心棒9 ；测力计6固定后，下端挂一条细尼龙绳7，通过刻度尺5、 空心棒9，末端系一金属小球4，尼龙绳可以在空心棒滑动，金属球可以在从动盘上转动。 所述的尼龙绳7在靠近刻度尺5的中部刻线处夹一个小指针8，用以指示金属球回转半径改变量的大小，则金属球的实际转动半径r为静止时的测量值再加上转动中金属球半径的改变量；所述的空心棒9结构如图2所示，上端固定在固定支架10上，其下部为光滑圆角， 以减小尼龙绳在空心棒内沿轴向滑动时的摩擦阻力。小球在从动盘上做勻速圆周运动时，测力计6可测出向心力F的大小，并可验证向心力F与小球质量m、回转半径r及角速度ω之间的关系。附图说明图1为验证向心力实验装置及实验方法结构示意图；1、底板，2、主动盘，3、传送带，4、金属球，5、刻度尺，6、测力计，7、尼龙绳(细绳)8、 指针，9、空心棒，10、固定支架，11、从动盘。具体实施方式首先按图1所示将向心力实验仪各部分连接好，然后上下调节测力计6的高度，使3从动盘上面金属小球具有某一确定的回转半径(如在从动盘的边缘处回转)。启动电机，使主动盘2通过传送带3带动从动盘11旋转，金属球4便在光滑的从动盘11上做勻速圆周运动，所需的向心力便通过尼龙绳7由测力计6读出。(1)保持电机转速不变(既金属球转动的ω不变)，调整测力计6的位置改变金属球4的回转半径r，可以得出向心力F与金属球转动半径r成正比。(2)保持金属球转动半径r不变，改变从动盘11的转速，即改变金属球转动的角速度ω，可以得出向心力F与金属球转动角速度ω的平方成正比。(3)保持金属球转动半径r不变，电机转速不变(既金属球转动的ω不变)，改变金属球4的质量，即用不同质量的金属小球做实验，可以得出向心力F与金属球4的质量m 成正比。(4)实验中，在某一状态下，如果同时测出向心力F，金属球质量m、回转半径r、角速度ω，即可验证F = π Γω2本实验中注意以下3点(1)从动盘及其空心棒上面的中心孔均为光滑的，细线用单股尼龙线，以减小摩擦力带来的影响；(2)空心棒9的下端正对从动盘的圆心，与盘面保持距离为金属球4的半径；(3)从动盘11 一定要调整水平，实验装置稳定，不能有震动的影响；该实验装置结构简单，易于制作，可见度高，物理意义明确，可以作为演示实验，亦可作定量试验。权利要求1. 一种向心力实验仪，其特征是底板(1)上固定主动盘O)，通过传送带C3)带动从动盘(11)旋转；底板(1)上安装固定支架(10)，支架上端固定刻度尺(5)，下端固定空心棒 (9)；测力计(6)下端挂一条细尼龙绳(7)，通过刻度尺(5)、空心棒(9)，末端系一金属小球 G)，尼龙绳可以在空心棒(9)内滑动，金属球可以在从动盘上转动；尼龙绳(7)在靠近刻度尺(5)的中部刻线处夹一个小指针(8)，空心棒(9)上端固定在固定支架(10)上，其下部为光滑圆角。专利摘要一种验证向心力实验仪。底板1上固定主动盘2(由电机驱动)，通过传送带3带动从动盘11旋转；底板1上安装固定支架10，支架上端固定刻度尺5，下端固定空心棒9；测力计6固定后，下端挂一条细尼龙绳7，通过刻度尺5、空心棒9，末端系一金属小球4，尼龙绳可以在空心棒内滑动，靠近刻度尺5的中部刻线处夹一个小指针8，金属球可以在从动盘上转动。空心棒9上端固定在固定支架10上，其下部为光滑圆角，以减小尼龙绳在空心棒内沿轴向滑动时的摩擦阻力。小球在从动盘上做匀速圆周运动时，测力计6可测出向心力F的大小，并可验证向心力F与小球质量m、回转半径r及角速度ω之间的关系。文档编号G09B23/10GK202331998SQ20112043538公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月7日 优先权日2011年11月7日专利技术者应雄纯, 张晓英, 童丹丹 申请人:湖州师范学院本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：童丹丹，张晓英，应雄纯，
申请(专利权)人：湖州师范学院，
类型：实用新型
国别省市：