專利名稱：共點力作用下物體平衡條件的演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于教學(xué)儀器，特別是一種高中物理課使用的演示儀。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)行高中教材中，講到這一節(jié)時，知識點都是從牛頓第二定律推導(dǎo)得到的，學(xué)生沒有感性認識，即便是一些教師用三個彈簧秤鉤住圓環(huán)不動，從示數(shù)上得出的合力為零，但操作不便，效果不佳。更無法演示圓環(huán)勻速運動時所受的合力為零。就是說，共點力作用下物體的平衡條件是從牛頓第二定律理論推導(dǎo)得到的，學(xué)生并沒有感性認識。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種共點力作用下物體平衡條件的演示儀，彌補《在共點力作用下物體的平衡》教學(xué)上實驗的空白。
上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)共點力作用下物體平衡條件的演示儀，邊框及底座，所述的邊框中的實驗盤上端與彈簧秤相連接，所述的彈簧秤的另一端通過繩系住圓環(huán)，所述的圓環(huán)下端通過兩繩繞過可動支架系住鉤碼，所述的實驗盤上具有作為可動支架的滑道的兩個弧型。
所述的共點力作用下物體平衡條件的演示儀，所述的圓環(huán)上帶有標(biāo)明物體位置的指針，所述的實驗盤上標(biāo)記有特殊角的位置。
所述的共點力作用下物體平衡條件的演示儀，所述的邊框具有凹槽，所述的凹槽內(nèi)鑲有所述的實驗盤，所述的實驗盤用繩與電動機連接。
這個技術(shù)方案有以下有益效果1.利用本實用新型可以從實驗中得出在共點力的作用下物體的平衡條件，做到理性認識和感性認識相結(jié)合，使學(xué)生更好的理解物理規(guī)律。
2.利用本產(chǎn)品做實驗，操作方便效果明顯。
3.本實用新型提供的儀器在豎直方向上研究圓環(huán)處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)時所受三個力的關(guān)系，從而由實驗得到在共點力作用下物體的平衡條件。
4.本實用新型——共點力作用下物體平衡條件的演示儀很好的解決了這一問題。當(dāng)物體(儀器中的圓環(huán))靜止或在電動機帶動下勻速上升、下降時，所受三個力由平形四邊形定則計算，合力為零，得到了共點力作用下物體的平衡條件。使學(xué)生感性認識和理性認識相結(jié)合，更好的理解物理規(guī)律。本實驗儀器操作簡單、方便，效果明顯。


附圖1是本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是框架的內(nèi)側(cè)面圖。
圖中1.邊框及底座，寬36cm，高70cm。2.實驗盤，塑制，兩側(cè)為弧形。3.彈簧秤。4.圓環(huán)。5.指針。6.可動支架。7.鉤碼。8.交流6.5w可換向電動機。9.支架滑道。10凹槽。
具體實施方式
實施例1共點力作用下物體平衡條件的演示儀，其組成包括邊框及底座1，所述的邊框中的實驗盤2的上端與彈簧秤3相連接，所述的彈簧秤的另一端通過繩系住圓環(huán)4，所述的圓環(huán)下端通過兩繩繞過可動支架6系住鉤碼7，所述的實驗盤上具有作為可動支架6的滑道的兩個弧型的支架滑道9。
實施例2所述的共點力作用下物體平衡條件的演示儀，所述的圓環(huán)4上帶有標(biāo)明物體位置的指針5，標(biāo)明物體的位置。所述的實驗盤上標(biāo)記有特殊角如60°、90°、120°等的位置。鉤碼種類102克(2個)、306克(1個)、408克(1個)。
實施例3實施例1或2所述的共點力作用下物體平衡條件的演示儀，所述的邊框具有凹槽10，所述的凹槽內(nèi)鑲有所述的實驗盤2，所述的實驗盤用繩與電動機8連接。
實施例4
將實驗盤放入邊框的凹槽10內(nèi)，實驗盤2可延凹槽上下移動，凹槽是實驗盤運動的軌道。彈簧秤3固定于實驗盤上端，彈簧秤下端用繩線系住圓環(huán)4。圓環(huán)下端通過兩繩繞過可動支架6系住鉤碼7。這樣圓環(huán)便處在三個力的作用下。整個實驗盤用細線固定于電動機上，在電動機的帶動下勻速上升或下降。彈簧秤的示數(shù)為圓環(huán)受到向上的拉力，兩鉤碼的重力為圓環(huán)受到的斜向下的兩個拉力。在圓環(huán)靜止或隨實驗盤一起勻速運動時，由理論計算可發(fā)現(xiàn)三力的合力為零。
圓環(huán)(4)為實驗研究對象，指針(5)用以指示圓環(huán)(4)的位置。
在圓環(huán)(4)下端的兩繩上各掛鉤碼(7)，繩繞過可動支架(6)，當(dāng)圓環(huán)靜止時，量出下面兩繩間角度，讀出彈簧秤(3)示數(shù)，由理論計算知三力的合力為零。得出物體靜止的條件合力為零。
在這個基礎(chǔ)上，接通日用交流電源，電動機(8)帶動實驗盤(2)在凹槽(10)中勻速上升或下降。圓環(huán)(4)相對實驗盤(2)靜止。這時圓環(huán)受到的彈簧秤的彈力、兩鉤碼的重力的合力為零。指針(5)位置不變，證明三力不變。由此得出物體勻速運動的條件合力為零。
在以上兩個實驗步驟中，為了三力合成的計算方便，調(diào)節(jié)可動支架(6)，兩繩的夾角可取60°、90°、120°等一些特殊角。綜合以上兩種情況，得出在共點力作用下的物體的平衡條件合力為零。
權(quán)利要求1.一種共點力作用下物體平衡條件的演示儀，其組成包括邊框及底座，其特征是所述的邊框中的實驗盤上端與彈簧秤相連接，所述的彈簧秤的另一端通過繩系住圓環(huán)，所述的圓環(huán)下端通過兩繩繞過可動支架系住鉤碼，所述的實驗盤上具有作為可動支架的滑道的兩個弧型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共點力作用下物體平衡條件的演示儀，其特征是所述的圓環(huán)上帶有標(biāo)明物體位置的指針，所述的實驗盤上標(biāo)記有特殊角的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的共點力作用下物體平衡條件的演示儀，其特征是所述的邊框具有凹槽，所述的凹槽內(nèi)鑲有所述的實驗盤，所述的實驗盤用繩與電動機連接。
專利摘要共點力作用下物體平衡條件的演示儀，在現(xiàn)行高中教材中，講到這一節(jié)時，知識點都是從牛頓第二定律推導(dǎo)得到的，學(xué)生沒有感性認識，即便是一些教師用三個彈簧秤鉤住圓環(huán)不動，從示數(shù)上得出的合力為零，但操作不便，效果不佳。本產(chǎn)品的組成包括邊框及底座1，所述的邊框中的實驗盤2的上端與彈簧秤3相連接，所述的彈簧秤的另一端通過繩系住圓環(huán)4，所述的圓環(huán)下端通過兩繩繞過可動支架6系住鉤碼7，所述的實驗盤上具有作為可動支架6的滑道的兩個弧型的支架滑道9。本產(chǎn)品用于高中物理教材第一冊第四章《在共點力作用下物體的平衡》一節(jié)的實驗演示。
文檔編號G09B23/00GK2896406SQ20052002217
公開日2007年5月2日 申請日期2005年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月20日
發(fā)明者姜勝民 申請人:姜勝民