與力與運動有關(guān)的物理實驗套件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種物理實驗套件，包括：多層塔和滑板，所述多層塔包括：底座、垂直地設(shè)置在所述底座上的兩個垂直壁、以及設(shè)置在所述兩個垂直壁頂端并將所述兩個垂直壁連接在一起的頂板；其中，所述兩個垂直壁上分別設(shè)置多個對應(yīng)的槽；且每一對所述槽對應(yīng)一個特定的角度；所述滑板包括底板，其中在所述底板的一端設(shè)置的兩個向外的突起，其適合于插入到所述兩個垂直壁上的所述槽中。本發(fā)明可應(yīng)用于與多種與力和運動有關(guān)的物理實驗中。
【專利說明】與力與運動有關(guān)的物理實驗套件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種物理實驗套件；特別地，涉及一種與力與運動有關(guān)的物理實驗套 件。

【背景技術(shù)】
[0002] 在物理學上，力與運動是不容易的課題。在學習力與運動的概念和相關(guān)理論時，讓 學生親手完成有關(guān)的實驗并收集實驗數(shù)據(jù)，并基于所收集到的實驗數(shù)據(jù)建構(gòu)物理概念和相 關(guān)理論是非常必要的。然而，由于現(xiàn)有的物理實驗套件比較簡陋，學生往往需要花費很多時 間與精力來設(shè)置實驗，而所獲得的實驗數(shù)據(jù)的質(zhì)量有時也會比預(yù)期的差。這影響了學生對 力與運動的概念和相關(guān)理論的理解。因此，非常需要一種操作簡單而測量精確度高的與力 與運動有關(guān)的物理實驗套件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提出了一種物理實驗套件，包括：多層塔 和滑板，所述多層塔包括：底座、垂直地設(shè)置在所述底座上的兩個垂直壁、以及設(shè)置在所述 兩個垂直壁頂端并將所述兩個垂直壁連接在一起的頂板；其中，所述兩個垂直壁上分別設(shè) 置多個對應(yīng)的槽；且每一對所述槽對應(yīng)一個特定的角度；所述滑板包括底板，其中在所述 底板的一端設(shè)置的兩個向外的突起，其適合于插入到所述兩個垂直壁上的所述槽中。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0004] 下面，將結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行進一步詳細的說明，其中：
[0005] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的物理實驗套件的支架（即多層塔）的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0006] 圖2是根據(jù)圖1所示的實施例的多層塔的放大了的垂直壁的示意圖；
[0007] 圖3是根據(jù)圖1所示的實施例的多層塔的垂直壁背面的示意圖；
[0008] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的滑板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009] 圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例多層塔與滑板安裝關(guān)系的示意圖；
[0010] 圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的滑板的突起安裝到多層塔的槽中的示意圖；
[0011] 圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的測力裝置的示意圖；
[0012] 圖8是根據(jù)一個本發(fā)明的實施例的測力裝置安裝到由多層塔和滑板形成的斜坡 上的示意圖；
[0013] 圖9是根據(jù)一個本發(fā)明的實施例的測力裝置安裝到多層塔的示意圖；
[0014] 圖10是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光門的示意圖；
[0015] 圖11是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的低摩擦力車的示意圖；
[0016] 圖12是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光門安裝板的示意圖；
[0017] 圖13是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例通過光門安裝板將光門安裝到滑板的示意圖；
[0018] 圖14是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例進行彈簧實驗的示意圖；
[0019] 圖15是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例探索不同材料所產(chǎn)生的摩擦力的物理實驗裝置 的不意圖；
[0020] 圖16是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例探索沿著斜板的地心引力與斜度之間的關(guān)系的 物理實驗裝置的示意圖；
[0021] 圖17是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例探索車滑下斜板的速度與斜度之間的關(guān)系的物 理實驗裝置的示意圖；
[0022] 圖18是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例探索車滑下斜板的加速度與斜度之間的關(guān)系的 物理實驗裝置的示意圖；
[0023] 圖19是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例探索胡克定律的物理實驗裝置的示意圖；
[0024] 圖20是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例探索物體受到非常小的力時速度會如何改變的 物理實驗裝置的示意圖；
[0025] 圖21是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例探索彈性碰撞的物理實驗裝置的示意圖；以及
[0026] 圖22是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例探索非彈性碰撞的物理實驗裝置的示意圖。

【具體實施方式】
[0027] 為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例 中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是 本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，與力與運動有關(guān)的物理實驗套件包括多個部件，包括 但不限于：（1)支架，或稱為多層塔；（2)滑板；（3)測力裝置，例如力傳感器；（4)光門；（5) 滑塊；（6)低摩擦力車；（7)光門安裝板；（8)彈簧；以及（9)吊架。
[0029] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的物理實驗套件的支架(多層塔）的結(jié)構(gòu)示意圖。 如圖1所示，多層塔1〇〇包括底座101、垂直壁102和103、頂板104以及側(cè)板105。垂直壁 102和103垂直地設(shè)置在底座101上。頂板104設(shè)置在垂直壁102和103的頂端，并將垂直 壁102和103連接在一起。側(cè)板105設(shè)置在垂直壁102和103之間，并靠近頂板104。根 據(jù)本發(fā)明的一個實施例，底座101、垂直壁102和103、頂板104以及側(cè)板105可以是獨立部 件，它們經(jīng)固定而形成多層塔100 ;或者底座101、垂直壁102和103、頂板104以及側(cè)板105 中的二個或多個可以一體成形，以形成多層塔100。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，頂板104與側(cè)板105上都設(shè)有一個插孔1041和1051。
[0031] 垂直壁102和103上分別設(shè)置多個對應(yīng)的槽。每一對槽對應(yīng)一個特定的角度。這 些角度通過角度標記106被標記在垂直壁102和103上。例如，如圖1所示的槽201和202 對應(yīng)的角度是30度。
[0032] 圖2是根據(jù)圖1所示的實施例的多層塔的放大了的垂直壁的示意圖。圖2清楚地 示出垂直壁上的槽與角度標記。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，每個垂直壁上一共有12個槽和 角度標記。雖然在本實施例中，多層塔只有12個角度，即5°、10°、15°、20°、25°、30°、 35°、40°、45°、50°、55°和60° ;但是可以使用同樣的設(shè)計原理來擴大它所能支持的角 度范圍。
[0033] 如圖2所示，每個槽包括第一部分203以及第二部分204,其中第一部分203和第 二部分204有著不同的角度。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第一部分203是水平的，而第二部 分204是向下傾斜的。
[0034] 圖3是根據(jù)圖1所示的實施例的多層塔的垂直壁背面的示意圖。如圖3所示，根 據(jù)本發(fā)明的一個實施例，多層塔的垂直壁的背面有高度標記。圖3的右側(cè)清楚地顯示出了 放大的垂直壁背面上的高度標記。這有利于高度測量。
[0035] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的滑板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4所示的滑板可以與圖 1所示的多層塔配合使用。
[0036] 如圖4所示，滑板400包括底板401和在底板兩側(cè)并高出底板的邊緣402和403。 底板401以及邊緣402和403形成一個滑槽404。底板401可以是由透明材料制成的扁平 長方形板。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，滑板400的底板401上設(shè)置中央孔405。在滑板400 的一端有兩個向外的突起406和407。突起406和407適合于插入到多層塔100的垂直壁 上的槽中。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在滑板400的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)有安裝板或安裝區(qū)。圖4 中示出了安裝板408和409的一個實例。安裝板408和409設(shè)置在滑板400的兩側(cè)，并且 在不同位置上有多個安裝孔410。
[0038] 滑板可按照多層塔上預(yù)先設(shè)定的各個角度安裝到多層塔。圖5是根據(jù)本發(fā)明的一 個實施例多層塔與滑板安裝關(guān)系的示意圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的滑板的突起 安裝到多層塔的槽中的示意圖。如圖5和6所示，多層塔100被放置在水平的桌面上，滑板 400以某個角度(例如30° )傾斜安裝到多層塔100。其中，滑板400的突起406和407分 別安裝到多層塔100的槽201和202中。
[0039] 如圖6所示，以突起407和槽201為例，滑板帶有突起407的一端對準多層塔的兩 個垂直壁上標記30°的槽201 ;然后，將突起處407推入槽201的第一部分203,再將它移 進到第二部分204 ;最后，讓突起407停留在槽201的底部。因為槽201的第一部分和第二 部分有著不同的角度，所以突起407不會脫離槽201，從而實現(xiàn)滑板400與多層塔100的安 裝。
[0040] 由此，本發(fā)明的多層塔100和滑板400形成了在力與運動有關(guān)的物理實驗中最常 使用到的斜坡配置，從而可以方便地完成多種不同的物理實驗；而且斜坡的角度和高度都 非常容易測量。
[0041] 圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的測力裝置的示意圖。如圖7所示，測力裝置700 可以是一個力傳感器，其包括殼體701以及其內(nèi)部的測量裝置（圖中未示出）。測力裝置700 包括一個掛鉤702。測量裝置測量掛鉤702上的拉力，并將拉力的大小顯示在殼體701上安 裝的顯示屏703上。測力裝置701可以通過電源線或者內(nèi)部的電池獲得能源。
[0042] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，測力裝置700的殼體701上包括一個通孔704。安裝棒 705可以穿過殼體701上的通孔704。安裝棒705的一端具有螺紋，可以安裝到對應(yīng)的中央 孔405或插孔1051中。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，測力裝置700的殼體701上包括一個安裝孔706。
[0044] 圖8是根據(jù)一個本發(fā)明的實施例的測力裝置安裝到由多層塔和滑板形成的斜坡 上的示意圖。如圖8所示，安裝棒705穿過測力裝置700殼體701上的通孔704,旋入滑板 400的中央孔405中，從而實現(xiàn)了測力裝置700的固定。
[0045] 圖9是根據(jù)一個本發(fā)明的實施例的測力裝置安裝到多層塔的示意圖。如圖9所 示，安裝棒705穿過測力裝置700殼體701上的通孔704,旋入多層塔100的側(cè)板105的插 孔1051中；而螺絲706穿過多層塔100的頂板104的插孔1041，旋入測力裝置700的殼體 701上的安裝孔中，從而實現(xiàn)測力裝置與多層塔之間的固定。
[0046] 圖10是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光門的示意圖。如圖10所示，光門1000包括 彼此相對的第一門柱1001和第二門柱1002。門梁1003將第一門柱1001和第二門柱1002 連接，形成光門的基本結(jié)構(gòu)。
[0047] 光門的其中一個門柱1002內(nèi)側(cè)設(shè)有紅外發(fā)射單元1004,而另一內(nèi)側(cè)則設(shè)有紅外 接收單元(未示出）。光門可以通過有線或無線的方式連接到數(shù)據(jù)采集器和數(shù)據(jù)處理裝置。 光門可用來探測是否有物體穿過它。如果有物體穿過，與光門連接的數(shù)據(jù)采集器和數(shù)據(jù)處 理裝置可計算出物體的速度。如果把2個光門并排設(shè)置，與2個光門分別連接的數(shù)據(jù)采集 器和數(shù)據(jù)處理裝置除了能計算出物體穿過各個光門時的速度外，也可計算出物體穿過這2 個光門的加速度。
[0048] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，光門的其中一個門柱1003的外側(cè)設(shè)有安裝孔1005。通 過將適當?shù)穆萁z插入安裝孔1005便可將光門固定在適當?shù)奈恢谩?br> [0049] 圖11是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的低摩擦力車的示意圖。如圖11所示，低摩擦 力車1100包括車體1101和車輪1102。根據(jù)發(fā)明的一個實施例，當?shù)湍Σ亮?100運行 在滑板400上時，車輪1102與滑板400之間的滑動摩擦力非常小。低摩擦力車1100車體 1101帶有一個掛鉤1103。
[0050] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，低摩擦力車1100車體1101的上表面上設(shè)有多個安裝 孔1104。不透明的桿1105可以安裝到任何一個安裝孔1104中。當桿1105通過光門時，其 可以被光門感知。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，低摩擦力車1100車體1101與掛鉤1103相對的另一面 上設(shè)有安裝孔1106,其可讓高彈性保險桿1110的插入部1113插入。高彈性保險桿1110由 一個金屬條1111以及手柄1112組合而成。握著手柄1112就可將保險桿插入低摩擦力車 1100中或者從低摩擦力車1100拆出，而不會被金屬條1111割傷。
[0052] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，低摩擦力車1100車體1101與掛鉤1103相對的另一面 上設(shè)有尼龍搭扣1107。
[0053] 圖12是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光門安裝板的示意圖。圖13是根據(jù)本發(fā)明的 一個實施例通過光門安裝板將光門安裝到滑板的示意圖。
[0054] 如圖12所示，光門安裝板1200包括方形板體1201。板體1201上設(shè)有平槽1202， 其上開有多個光門安裝孔1203。適當?shù)穆萁z1205可以穿過光門安裝板1200的任意一個光 門安裝孔1203,然后旋入到光門1000的安裝孔1005中，從而將光門固定在光門安裝板的適 當?shù)奈恢?。光門安裝板1200的板體1201的下方設(shè)有多個滑板安裝孔1204。適當?shù)穆萁z 1206可以穿過光門安裝板1200的任意一個滑板安裝孔1204,然后旋入到滑板400的安裝 孔410中，從而將光門安裝板固定在滑板400的適當?shù)奈恢谩膱D13可以看出，利用光門 安裝板1200,光門1000可以容易地被固定到滑板400上。
[0055] 圖14是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例進行彈簧實驗的示意圖。如圖14所示，測力裝 置700按照如圖9所示的方式安裝到了多層塔100上。螺旋彈簧1401可以掛在已固定在 多層塔的測力裝置700的掛鉤上。吊架1402可掛在螺旋彈簧1401上。吊架上可放入一個 或多個例如金屬圓盤形狀的砝碼1403,以在螺旋彈簧上施加更大的力。
[0056] 以下通過本發(fā)明的與力和運動有關(guān)的實驗套件可以完成的物理實驗的具體實例 進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0057] 實施例1 :探索不同材料所產(chǎn)牛的靡擦力
[0058] 圖15是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例探索不同材料所產(chǎn)生的摩擦力的物理實驗裝置 的示意圖。要探索不同材料所產(chǎn)生的摩擦力，在本實施例中需使用多層塔，滑板，以及具有 4個不同表面的長方形木塊。
[0059] 如圖15所示，具體實驗步驟包括：
[0060] 1. 1將滑板斜放5° (最小的斜度)，然后將木塊以不同表面輪流放置在斜板上（圖 15顯示木塊的其中一個表面放置在滑板上）；
[0061] 1. 2觀察并記錄下這4種不同表面放置在斜板時，木塊是否滑下；
[0062] 1.3將板的斜度增加5°。觀察并記錄下在4種不同表面下，木塊是否滑下；
[0063] 1. 4重復(fù)上一個步驟直至木塊在4種表面下都能滑下；
[0064] 1. 5從木塊的各個表面在什么斜度開始滑下斜板，就能得知這4種表面的相對摩 擦力。
[0065] 實施例2 :探索沿著斜板的地心引力與斜度之間的關(guān)系
[0066] 圖16是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例探索沿著斜板的地心引力與斜度之間的關(guān)系的 物理實驗裝置的示意圖。要探索沿著斜板的地心引力與斜度之間的關(guān)系，本實施例需使用 多層塔，滑板，測力裝置，以及低摩擦力車。
[0067] 如圖16所示，具體實驗步驟包括：
[0068] 2. 1用安裝棒將測力裝置固定在滑板上。
[0069] 2. 2將滑板斜放5° (最小的斜度)。然后，把車放置在斜板上，并鉤掛在測力裝置 上；
[0070] 2. 3記錄下測力裝置所測量的力讀數(shù)；
[0071] 2. 4逐步將斜度增加5°，直到一個相當大的角度，比如說50°。記錄下每個斜度 的力讀數(shù)；
[0072] 2. 5根據(jù)在上一個步驟所獲取的數(shù)據(jù)能確定所要探索的關(guān)系。
[0073] 實施例3 :探索沿著斜板的地心引力與物體質(zhì)量之間的關(guān)系
[0074] 要探索沿著斜板的地心引力與物體質(zhì)量之間的關(guān)系，本實施例需使用多層塔，滑 板，測力裝置，安裝棒，和低摩擦力車。
[0075] 按照圖16類似的方式，具體實驗步驟包括：
[0076] 3. 1用安裝棒將測力裝置固定在滑板上。
[0077] 3. 2將滑板斜放某一角度，比如說30° ;然后，把車放置在滑板上，并掛在測力裝置 上；
[0078] 3. 3記錄下測力裝置所測量的力讀數(shù)；
[0079] 3. 4把金屬圓盤一個接一個的穿過不透明桿以放置在車上。每放入一個金屬圓盤， 就記錄下力的讀數(shù)。
[0080] 3. 5根據(jù)在上一個步驟所獲取的數(shù)據(jù)能確定所要探索的關(guān)系。
[0081] 實施例4 :探索車滑下斜板的諫度與斜度之間的關(guān)系
[0082] 圖17是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例探索車滑下斜板的速度與斜度之間的關(guān)系的物 理實驗裝置的示意圖。要探索車滑下斜板的速度與斜度之間的關(guān)系，本實施例需使用多層 塔，滑板，光門，光門安裝板和低摩擦力車。
[0083] 如圖17所示，具體實驗步驟包括：
[0084] 4. 1用螺絲將光門固定在滑板側(cè)面；
[0085] 4. 2將滑板斜放5° (最小的角度)。然后，將車放置在滑板上；
[0086] 4. 3釋放車子以讓它滑下斜板。當車的不透明桿穿過光門時，便可計算出車速。記 錄下車速。
[0087] 4. 4逐步將斜度增加5°，直到一個相當大的角度，比如說50°。記錄下每個斜度 的車速；
[0088] 4. 5根據(jù)在上一個步驟所獲取的數(shù)據(jù)能確定所要探索的關(guān)系。
[0089] 實施例5 :探索車滑下斜板的加諫度與斜度之間的關(guān)系
[0090] 圖18是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例探索車滑下斜板的加速度與斜度之間的關(guān)系的 物理實驗裝置的示意圖。要探索車滑下斜板的加速度與斜度之間的關(guān)系，本實施例使用多 層塔，滑板，2個光門，2個光門安裝板和低摩擦力車。
[0091] 如圖18所示，具體實驗步驟包括：
[0092] 5. 1用螺絲將2個光門固定在滑板側(cè)面；
[0093] 5. 2將滑板斜放5° (最小的角度）；然后，將車子放置在滑板上；
[0094] 5. 3釋放車子以讓它滑下斜板。車的不透明桿穿過2個光門后，便可計算出車的加 速度。記錄下這加速度。
[0095] 5. 4逐步將斜度增加5°，直到一個相當大的角度，比如說50°。記錄下每個斜度 的車的加速度。
[0096] 5. 5根據(jù)上一個步驟所獲取的數(shù)據(jù)能確定所要探索的關(guān)系。
[0097] 實施例6 :探索胡克定律
[0098] 圖19是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例探索胡克定律的物理實驗裝置的示意圖。要探 索螺旋彈簧所受的力與彈簧伸長量之間的關(guān)系，即胡克定律，本實施例需使用多層塔，滑 板，測力裝置，螺旋彈簧，物塊吊架。
[0099] 如圖19所示，具體實驗步驟包括：
[0100] 6. 1用安裝棒與螺絲將測力裝置固定在多層塔上；
[0101] 6. 2將彈簧掛在測力裝置上，再把物塊吊架掛在彈簧上。
[0102] 6. 3然后，記錄下力的讀數(shù)與彈簧的伸長量；可使用多層塔垂直壁背后的高度標 記來計算彈簧的伸長量。
[0103] 6. 4將金屬圓盤一個接一個的加入物塊吊架，并記錄下力的讀數(shù)與彈簧的伸長量。
[0104] 6. 5根據(jù)在上一個步驟所獲取的數(shù)據(jù)能驗證胡克定律。
[0105] 實施例7 :探索物體夸到非常小的力時，其諫度會如何改奪
[0106] 圖20是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例探索物體受到非常小的力時速度會如何改變的 物理實驗裝置的示意圖。要探索物體受到非常小的力時，其速度如何改變，本實施例需使用 滑板，2個光門，2個光門安裝板和低摩擦力車。
[0107] 如圖20所示，具體實驗步驟包括：
[0108] 7. 1用螺絲將2個光門固定在滑板側(cè)面；
[0109] 7. 2把滑板放置在平面上；
[0110] 7. 3輕輕的將車推向那兩個光門；
[0111] 7. 4當車的不透明桿穿過某個光門時，便可計算出車在那個光門的速度；
[0112] 7. 5實際上，車所受的摩擦力非常小。因此，在比較車在穿過2個光門的速度后，便 能得知物體受到非常小的力時，其速度會如何改變。
[0113] 實施例8 :探索彈件碰搐
[0114] 圖21是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例探索彈性碰撞的物理實驗裝置的示意圖。要探 索在彈性碰撞時動量是否守恒，本實施例需使用滑板，2個光門，2個光門安裝板和2個配有 高彈性保險桿的低摩擦力車。
[0115] 如圖21所示，具體實驗步驟包括：
[0116] 8. 1如圖21所示，將各部件設(shè)置在平面上。
[0117] 8. 2輕輕的將車1 (左邊的車）推向車2 (右邊的車）；
[0118] 8. 3當車1的不透明桿穿過光門1時，便可計算出其車速；
[0119] 8. 4因為有高彈性保險杠，當車1撞上車2時，車1會停止前進，而車2會向前移 動；
[0120] 8. 5當車2的不透明桿穿過光門2時，便可計算出其車速；
[0121] 8.6將車1與2放回原位；然后，再將車1推向車2,并且測量這兩輛車的各別速 度。
[0122] 8. 7重復(fù)以上步驟數(shù)次，并測量車1與2的各自速度。
[0123] 8. 8最后，測量車1與2的質(zhì)量。
[0124] 8. 9根據(jù)在上兩個步驟所獲取的車速與質(zhì)量數(shù)據(jù)探索在彈性碰撞中，車1的動量 (在穿過光門1時）與車2的動量(在穿過光門2時）有多接近。
[0125] 實施例9 :探索非彈件碰搐
[0126] 圖22是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例探索非彈性碰撞的物理實驗裝置的示意圖。要 探索在非彈性碰撞時動量是否守恒，本實施例需使用滑板，2個光門，2個光門安裝板和2個 低摩擦力車。
[0127] 如圖22所示，具體實驗步驟包括：
[0128] 9. 1如圖22所示，將各部件設(shè)置在平面上。
[0129] 9. 2輕輕的將車1 (左邊的車）推向車2 (右邊的車）；
[0130] 9. 3當車1的不透明桿穿過光門1時，便可計算出其車速；
[0131] 9.4由于兩車的旁邊都貼上尼龍搭扣，當車1撞上車2時，車1便會粘上車2。隨 后，兩輛車會一齊向前移動；
[0132] 9. 5當車2的不透明桿穿過光門2時，便可計算出其車速；
[0133] 9. 6將車1與2放回原位。然后，再將車1推向車2,并測量它們的速度。
[0134] 9. 7重復(fù)以上步驟數(shù)次，并測量車1與2的各別速度。
[0135] 9. 8最后，測量車1與2的質(zhì)量。
[0136] 9. 9根據(jù)在上兩個步驟所獲取的車速與質(zhì)量數(shù)據(jù)探索在非彈性碰撞中，車1的動 量(在穿過光門1時）與車2的動量(在穿過光門2時）有多接近。
[0137] 實施例10 :探索牛頓第二定律
[0138] 要探索力與加速度之間的關(guān)系(牛頓第二定律)，本實施例需使用多層塔，滑板，測 力裝置，2個光門，2個光門安裝板和低摩擦力車。
[0139] 具體實驗步驟包括：
[0140] 10. 1如圖16所不設(shè)置好各部件，并測量車子在5個不同斜度所受的力。
[0141] 10. 2如圖18所示設(shè)置好各部件，并測量車在上一個實驗步驟所使用的5個斜度的 加速度。
[0142] 10. 3可從力對加速度的曲線圖驗證牛頓第二定律。
[0143] 10. 4接著，測量車的質(zhì)量。
[0144] 10. 5根據(jù)牛頓第二定律，車的質(zhì)量讀數(shù)應(yīng)接近力對加速度曲線圖的斜率。
[0145] 上述實施例僅供說明本發(fā)明之用，而并非是對本發(fā)明的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的普 通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此，所有等同 的技術(shù)方案也應(yīng)屬于本發(fā)明公開的范疇。
【權(quán)利要求】
1. 一種物理實驗套件，包括：多層塔和滑板， 所述多層塔包括：底座、垂直地設(shè)置在所述底座上的兩個垂直壁、以及設(shè)置在所述兩個 垂直壁頂端并將所述兩個垂直壁連接在一起的頂板；其中，所述兩個垂直壁上分別設(shè)置多 個對應(yīng)的槽；且每一對所述槽對應(yīng)一個特定的角度； 所述滑板包括底板，其中在所述底板的一端設(shè)置的兩個向外的突起，其適合于插入到 所述兩個垂直壁上的所述槽中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理實驗套件，其中所述多層塔進一步包括側(cè)板，其設(shè)置在 所述兩個垂直壁之間，并靠近所述頂板。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理實驗套件，其中所述多層塔的所述槽包括第一部分以及 第二部分，其中所述第一部分和所述第二部分有著不同的角度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的物理實驗套件，其中所述多層塔的所述槽的所述第一部分是 水平的，而所述第二部分是向下傾斜的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理實驗套件，其中所述多層塔的至少一個所述垂直壁的背 面設(shè)有高度標記。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理實驗套件，其中所述滑板的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)有安裝板或安 裝區(qū)，并且在所述安裝板或安裝區(qū)的不同位置上有多個安裝孔。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理實驗套件，其進一步包括測力裝置，其包括：殼體、殼體 內(nèi)部的測量裝置、伸出殼體外的掛鉤和殼體表面上的顯示屏；其中，所述測量裝置測量所述 掛鉤上的拉力或推力，并將拉力或推力的大小顯示在所述顯示屏上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的物理實驗套件，其中所述測力裝置的所述殼體包括通孔，其 可容納一端具有螺紋的安裝棒穿過。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的物理實驗套件，所述滑板的所述底板上設(shè)有中央孔，所述安 裝棒適合穿過所述測力裝置所述殼體上的所述通孔，旋入所述滑板的所述中央孔中。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的物理實驗套件，所述多層塔的側(cè)板上設(shè)有安裝孔，所述多層 塔的頂板上設(shè)有插孔，所述測力裝置的所述殼體上設(shè)有安裝孔；其中所述安裝棒適于穿過 所述測力裝置所述殼體上的所述通孔，旋入所述多層塔的側(cè)板的安裝孔中；螺絲適合穿過 所述多層塔的頂板的插孔，旋入所述測力裝置所述殼體上的所述安裝孔中。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理實驗套件，進一步包括光門，其包括彼此相對的第一門 柱和第二門柱；所述光門的其中一個門柱內(nèi)側(cè)設(shè)有紅外發(fā)射單元，而另一門柱內(nèi)側(cè)設(shè)有紅 外接收單元。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的物理實驗套件，其中所述光門的其中一個門柱的外側(cè)設(shè)有 安裝孔。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的物理實驗套件，進一步包括光門安裝板，其包括板體；所述 板體上方開有多個光門安裝孔；所述板體的下方設(shè)有多個滑板安裝孔。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理實驗套件，其中進一步包括低摩擦力車，其包括車體和 車輪，其中當所述低摩擦力車運行在處于水平狀態(tài)的所述滑板上時，運行50厘米后車速降 低少于2%。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的物理實驗套件，其中所述低摩擦力車所述車體的上表 面上設(shè)有多個安裝孔，可被所述光門感知的不透明的桿適合于安裝到任何一個所述安裝孔 中。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的物理實驗套件，其中所述低摩擦力車上設(shè)有安裝孔，高彈 性保險桿適合于安裝到所述安裝孔中。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的物理實驗套件，其中所述高彈性保險桿包括金屬條以及 手柄；所述手柄適合于被握持而將保險桿插入所述低摩擦力車中或者從所述低摩擦力車拆 出。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的物理實驗套件，其中所述低摩擦力車上設(shè)有尼龍搭扣。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理實驗套件，其進一步包括彈簧和吊架。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的物理實驗套件，其進一步包括多個適合于安裝到所述吊架 和所述低摩擦力車上的重物。
【文檔編號】G09B23/10GK104112382SQ201310141643
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月22日
【發(fā)明者】陳家才, 賀國強 申請人:艾迪技術(shù)創(chuàng)新私人有限公司