專(zhuān)利名稱(chēng)：牛頓第一定律演示實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于物理學(xué)教學(xué)的教具，具體是指一種用于力學(xué)中牛頓第一定律演示實(shí)驗(yàn)的裝置。
在中學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，關(guān)于牛頓第一定律的演示實(shí)驗(yàn)，教材上提供的方法較為復(fù)雜，其作法是，將小車(chē)置于一個(gè)斜面上，分三次在分別鋪有毛巾、棉布、木板的平面上進(jìn)行滾動(dòng)，然后分別記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離再進(jìn)行比較，這樣時(shí)而鋪毛巾，拉伸夾緊，時(shí)而又取下來(lái)，換墊棉布，再拉伸夾緊，況且小車(chē)每次放在斜面上的高度難以完全一致，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中車(chē)輪還經(jīng)常擺動(dòng)，這樣來(lái)說(shuō)明問(wèn)題總覺(jué)得不甚規(guī)范準(zhǔn)確和直觀明了，而且操作麻煩，耽誤時(shí)間多，就是動(dòng)作麻利的人也得花四、五分鐘，若掌握不好，花費(fèi)的時(shí)間更長(zhǎng)，學(xué)生的理解也只能從記錄的數(shù)據(jù)上得到，不能形成很形象的對(duì)比，因而理解過(guò)程較為復(fù)雜和費(fèi)時(shí)，對(duì)于接受能力中等或較差的學(xué)生來(lái)說(shuō)，效果更不佳。
針對(duì)牛頓第一定律演示實(shí)驗(yàn)存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的，乃是提供一種更為簡(jiǎn)單省事、直觀形象而更容易讓學(xué)生理解掌握的牛頓第一定律演示實(shí)驗(yàn)裝置。
本實(shí)用新型的解決方案如下。它具有一塊水平軌道板，水平軌道板表面具有三條互相平行且光滑粗糙程度互不相同的軌道，水平軌道板前端用鉸鏈連接著一塊可相對(duì)于水平軌道板轉(zhuǎn)動(dòng)的坡度可調(diào)斜面板，坡度可調(diào)斜面板兩側(cè)邊上分別固連有伸向上方的開(kāi)有軸孔的擋板支耳，兩個(gè)擋板之耳之間裝設(shè)有一塊兩端帶轉(zhuǎn)軸的活動(dòng)擋板，轉(zhuǎn)軸兩端部分別滑插座落在兩擋板支耳上的軸孔中，轉(zhuǎn)軸的一端還固連有延伸于一擋板支耳外側(cè)方的搖把，坡度可調(diào)斜面板上置有三個(gè)分別緊挨活動(dòng)擋板前側(cè)面而被擋板所阻擋的完全相同的金屬圓柱體，三個(gè)金屬圓柱體分別正對(duì)著下方水平軌道板上的三條軌道，在坡度可調(diào)斜面板下方裝設(shè)有一個(gè)與水平軌道板相連的能容納坡度可調(diào)斜面板轉(zhuǎn)動(dòng)放下來(lái)的斜面板支承框架，坡度可調(diào)斜面板底端面被一根橫向置于斜面板支承框架兩側(cè)邊上的斜面板可調(diào)支承桿所支承，斜面板支承框架兩側(cè)邊框頂部加工有增大摩擦以保證斜面板可調(diào)支承桿不致滑動(dòng)的波紋。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型加以進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型一種具體結(jié)構(gòu)的斜向立體示意圖；圖2和圖3分別為
圖1的A向和B向立體示意圖；圖4為圖2的C-C剖視放大結(jié)構(gòu)圖。
參見(jiàn)
圖1至圖4。本實(shí)用新型具有一塊水平軌道板1，水平軌道板1表面具有三條互相平行且光滑粗糙程度互不相同的軌道11、12及13。三條不同的軌道11、12及13在圖中的實(shí)施例是分別采用毛巾、棉布和比棉布光滑的木板鋪設(shè)在水平軌道板1上而成。當(dāng)然，軌道11、12及13也可采用光滑粗糙程度不同的木質(zhì)板面等。水平軌道板1前端用鉸鏈2連接著一塊可相對(duì)于水平軌道板1轉(zhuǎn)動(dòng)的坡度可調(diào)斜面板3，坡度可調(diào)斜面板3兩側(cè)邊上分別固連有伸向上方的開(kāi)有軸孔的擋板支耳4，兩個(gè)擋板支耳4之間裝設(shè)有一塊兩端焊接有轉(zhuǎn)軸51的活動(dòng)擋板5，轉(zhuǎn)軸51兩端部分別滑插座落在兩擋板支耳4上的軸孔中，轉(zhuǎn)軸51的一端還焊連有延伸于一擋板支耳4外側(cè)方的搖把52，坡度可調(diào)斜面板3上置有三個(gè)分別緊挨活動(dòng)擋板5前側(cè)面而被擋板5所阻擋的完全相同的金屬圓柱體6，三個(gè)金屬圓柱體6分別正對(duì)著下方水平軌道板1上的三條軌道11、12及13，在坡度可調(diào)斜面板3下方裝設(shè)有一個(gè)與水平軌道板1相固連成一體的能容納坡度可調(diào)斜面板3轉(zhuǎn)動(dòng)放下來(lái)的斜面板支承框架7，坡度可調(diào)斜面板3底端面被一根橫向置于斜面板支承框架7兩側(cè)邊上的斜面板可調(diào)支承桿8所支承，斜面板支承框架7兩側(cè)邊框頂部加工有增大摩擦以保證斜面板可調(diào)支承桿8不致滑動(dòng)的波紋71。由圖可見(jiàn)，在水平軌道板1上的每相鄰兩條軌道之間以及最外邊兩條軌道的外側(cè)邊上均設(shè)置有與水平軌道板連成一體的軌道隔條14，以起到分別阻擋三個(gè)金屬圓柱體6滾出所屬軌道和使軌道更為醒目的雙重作用。當(dāng)然，軌道隔條14也可不必設(shè)置。
具有上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型在用于牛頓第一定律演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，只要用手輕輕搖動(dòng)搖把52，將活動(dòng)擋板5由垂直狀態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，放開(kāi)對(duì)三個(gè)金屬圓柱體6的阻擋三個(gè)金屬圓柱體6就會(huì)在重力作用下，同時(shí)從坡度可調(diào)斜面板3上滾下來(lái)，分別沿著所對(duì)正的水平軌道板1上的三條軌道11、12、13運(yùn)動(dòng)，這樣一眼就可看出不同的運(yùn)動(dòng)結(jié)果，再也用不著一次一次地量，一次一次地記錄，如果一手略抬起坡度可調(diào)斜面板3，讓其相對(duì)于水平軌道板1轉(zhuǎn)動(dòng)，另一手相配合地前后移動(dòng)斜面板可調(diào)支承桿8在斜面板支承框架7頂部上的支承位置，就可根據(jù)需要來(lái)調(diào)節(jié)坡度可調(diào)斜面板3相對(duì)于水平軌道板1傾斜的坡度(即
圖1中的α角)，以達(dá)到調(diào)節(jié)三個(gè)金屬圓柱體6分別在三條軌道11、12、13上的運(yùn)動(dòng)距離的目的。
本實(shí)驗(yàn)裝置使得演示牛頓第一定律時(shí)操作簡(jiǎn)便，省時(shí)省事，直觀形象，對(duì)比明確，學(xué)生更為容易理解和掌握。特別是當(dāng)金屬圓柱體在木板表面運(yùn)動(dòng)時(shí)，往往會(huì)超出它的運(yùn)動(dòng)平面，這時(shí)，若順其超越，讓學(xué)生把木板表面想象得無(wú)限光滑，物體就會(huì)永不停地作勻速直線運(yùn)動(dòng)。于是，抽象的理論更加直觀、形象具體化了，恰到好處地解決了學(xué)生對(duì)牛頓第一定律難以想象與理解的矛盾。該演示實(shí)驗(yàn)裝置制作簡(jiǎn)單，成本低廉，可將原來(lái)一般由老師演示的實(shí)驗(yàn)，改成人人可動(dòng)手的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，更有利于培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)，可獲得原來(lái)的實(shí)驗(yàn)方法無(wú)法達(dá)到的效果。該裝置還可用于研究摩擦力大小與正壓力之間關(guān)系的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)。
權(quán)利要求1.一種牛頓第一定律演示實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，具有一塊水平軌道板，水平軌道板表面具有三條互相平行且光滑粗糙程度互不相同的軌道，水平軌道板前端用鉸鏈連接著一塊可相對(duì)于水平軌道板轉(zhuǎn)動(dòng)的坡度可調(diào)斜面板，坡度可調(diào)斜面板兩側(cè)邊上分別固連有伸向上方的開(kāi)有軸孔的擋板支耳，兩個(gè)擋板之耳之間裝設(shè)有一塊兩端帶轉(zhuǎn)軸的活動(dòng)擋板，轉(zhuǎn)軸兩端部分別滑插座落在兩擋板支耳上的軸孔中，轉(zhuǎn)軸的一端還固連有延伸于一擋板支耳外側(cè)方的搖把，坡度可調(diào)斜面板上置有三個(gè)分別緊挨活動(dòng)擋板前側(cè)面而被擋板所阻擋的完全相同的金屬圓柱體，三個(gè)金屬圓柱體分別正對(duì)著下方水平軌道板上的三條軌道，在坡度可調(diào)斜面板下方裝設(shè)有一個(gè)與水平軌道板相連的能容納坡度可調(diào)斜面板轉(zhuǎn)動(dòng)放下來(lái)的斜面板支承框架，坡度可調(diào)斜面板底端面被一根橫向置于斜面板支承框架兩側(cè)邊上的斜面板可調(diào)支承桿所支承，斜面板支承框架兩側(cè)邊框頂部加工有增大摩擦以保證斜面板可調(diào)支承桿不致滑動(dòng)的波紋。
2.如權(quán)利要求1所述的演示實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，水平軌道板上的三條軌道分別采用毛巾、棉布和比棉布光滑的木板鋪設(shè)在水平軌道板上。
3.如權(quán)利要求1、2所述的演示實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，在水平軌道板上的每相鄰兩條軌道之間以及最外邊兩條軌道的外側(cè)邊上，均設(shè)置有與水平軌道板連成一體的軌道隔條。
專(zhuān)利摘要牛頓第一定律演示實(shí)驗(yàn)裝置由具有三條光滑程度不同的軌道的水平軌道板、坡度可調(diào)斜面板、鉸鏈、擋板支耳、帶轉(zhuǎn)動(dòng)軸和搖把的活動(dòng)擋板、金屬圓柱體、斜面板支承框架、斜面板可調(diào)支承桿等構(gòu)成。用于演示實(shí)驗(yàn)時(shí),放開(kāi)坡度可調(diào)斜面板上的活動(dòng)擋板,三個(gè)金屬圓柱體分別在水平軌道板的三條軌道上運(yùn)動(dòng)。該裝置使得演示牛頓第一定律實(shí)驗(yàn)時(shí)操作簡(jiǎn)便,省時(shí)省事,直觀形象,對(duì)比明確,學(xué)生容易理解和掌握。其制作簡(jiǎn)單,成本低廉,容易普遍推廣。
文檔編號(hào)G09B23/00GK2290092SQ97207850
公開(kāi)日1998年9月2日 申請(qǐng)日期1997年1月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月16日
發(fā)明者羅煒蔚, 羅正發(fā) 申請(qǐng)人:羅正發(fā)