本發(fā)明涉及一種教學(xué)器材,具體是適用于做圓周運動小球經(jīng)輕桿最高點的臨界問題分析的實驗演示。
背景技術(shù):
在高中物理教學(xué)中,關(guān)于做圓周運動小球經(jīng)輕桿最高點的臨界問題的分析,實驗室并沒有現(xiàn)成的演示實驗裝置。教學(xué)中,教師只能理論上講解,輕質(zhì)細(xì)桿的一端固定一個小球,小球繞桿的另一端做豎直面內(nèi)的圓周運動,小球經(jīng)過桿最高點的臨界速度為零。對學(xué)生來講,為什么球過最高點的臨界速度會是零,卻非常難以理解,如果有一個實驗裝置能較好地演示這個問題,將非常有利學(xué)生理解這個問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于制作一個新的實驗裝置,提供一種能很好地演示做圓周運動小球經(jīng)輕桿最高點的臨界問題分析實驗演示裝置。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提出的做圓周運動小球經(jīng)輕桿最高點的臨界問題演示實驗裝置,其結(jié)構(gòu)包括:底座、支架、橫桿、軸承、輕桿、小球,所述的支架安裝在底板上;所述的橫桿固定在支架上;所述的軸承的內(nèi)圈套緊在橫桿上;所述的輕桿的一端焊接在軸承的外圈上,輕桿的另一端焊接小球。所述的輕桿為可被焊接的輕質(zhì)細(xì)金屬桿。所述的小球為可被焊接的鋼球。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)而言,具有以下優(yōu)點:通過控制手指撥動小球的力的大小,使小球在豎直面內(nèi)做圓周運動經(jīng)過最高點的速度接近為零,也就是恰好能過最高點的情況。
附圖說明
附圖是本發(fā)明施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
1:底座;2:支架;3:橫桿;4:軸承;5:輕桿;6:小球。
具體實施方式
本發(fā)明提出的做圓周運動小球經(jīng)輕桿最高點的臨界問題演示實驗裝置,其結(jié)構(gòu)包括:底座1、支架2、橫桿3、軸承4、輕桿5、小球6,所述的支架2安裝在底座1上;所述的橫桿3固定在支架2上;所述的軸承4的內(nèi)圈套緊在橫桿3上;所述的輕桿5的一端焊接在軸承4的外圈上,輕桿5的另一端焊接小球6。所述的輕桿5為可被焊接的輕質(zhì)細(xì)金屬桿。所述的小球6為可被焊接的鋼球。
本發(fā)明的使用方法:
用右手握在支架的上部并伸出食指,用左手先把小球向上轉(zhuǎn)到最高處并依靠在抻出的食指上,再把左手按住底座,然后用右手食指向前撥動小球后,立刻把右手拿離支架,這時,小球在食指的撥動下繞著以軸承為圓心做豎直面內(nèi)的圓周運動??刂剖种笓軇有∏虻牧Φ拇笮?,使小球在豎直面內(nèi)做圓周運動經(jīng)過最高點的速度接近為零,也就是恰好能過最高點的情況。
通過上述實驗,學(xué)生能很好地觀察到小球能以接近于零的速度經(jīng)過最高的情況,也就能很好的理解做圓周運動小球經(jīng)輕桿最高點的臨界速度為零的問題。