一種驗證牛頓第二定律的實驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及實驗裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種驗證牛頓第二定律的實驗裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前中學(xué)或大學(xué)物理實驗中，驗證牛頓第二定律的方法很多，中學(xué)一般采用利用 物體的重力拉動一個平面上的小車做勻加速運動來進行研究，大學(xué)物理精度要求較高，采 用利用物體垂直下落的重力帶動氣墊導(dǎo)軌上的滑塊做勻加速運動。第一種辦法由于小車車 輪摩擦力很大，所W精度不高，第二種在氣墊導(dǎo)軌上精度很高，但整個裝置較復(fù)雜，而且實 際操作過程中滑塊的起停不好控制。
[0003] 有鑒于此，申請人提出了一種更簡單，更方便控制的驗證牛頓第二定律的裝置。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 為了解決【背景技術(shù)】中存在的技術(shù)問題，本實用新型提出了一種驗證牛頓第二定律 的實驗裝置，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。 陽〇化]本實用新型提出的一種驗證牛頓第二定律的實驗裝置，一種驗證牛頓第二定律的 實驗裝置，包括支架、第一重物、第二重物、輕繩、兩個光電口和計時器，所述支架的上端安 裝定滑輪，所述輕繩的一端與第一重物固定連接，且所述輕繩繞過定滑輪，另一端與第二重 物固定連接；該第一重物的重量大于第二重物的重量，該第一重物、第二重物分布于定滑輪 的兩側(cè)；所述第一重物相對支架的一側(cè)設(shè)有U形擋光片，所述支架上間距設(shè)有兩個光電口， 兩個所述光電口沿第一重物側(cè)的運動方向分布，兩個所述該光電口與所述計時器通信連 接。
[0006] 作為上述方案的進一步優(yōu)化，所述支架上設(shè)有刻度線，該刻度線沿第一重物的運 動方向分布。
[0007] 作為上述方案的進一步優(yōu)化，所述支架的下端設(shè)有支撐板，所述支撐板的下端設(shè) 有兩個支撐腳，且每一個所述支撐腳上均設(shè)有對應(yīng)的一個調(diào)平螺母。
[0008] 作為上述方案的進一步優(yōu)化，所述支撐板的上端面上設(shè)有氣泡水平儀。
[0009] 作為上述方案的進一步優(yōu)化，所述定滑輪的下方設(shè)有擋板，所述擋板的中屯、固定 于所述支架上；所述擋板的兩端關(guān)于其中屯、等間距分別設(shè)有一個開口，所述輕繩穿過兩個 所述開口。
[0010] 作為上述方案的進一步優(yōu)化，兩個所述開口的下方分別設(shè)有一個彈黃，且所述輕 繩穿過兩個所述彈黃。
[0011] 本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有W下優(yōu)點：本實用新型的一種驗證牛頓第二定律的 實驗裝置比較精準(zhǔn)的驗證牛頓第二定律，結(jié)構(gòu)簡單，不需要嚴(yán)格的控制第一、第二重物的啟 停時間，使用方便。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本實用新型的一種驗證牛頓第二定律的實驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013] 下面對本實用新型的實施例作詳細說明，本實施例在W本實用新型技術(shù)方案為前 提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限 于下述的實施例。
[0014] 參照圖1，本實用新型提出的一種驗證牛頓第二定律的實驗裝置，包括支架1、第 一重物2、第二重物3、輕繩4、兩個光電口 5和計時器6,所述支架的上端安裝定滑輪7,輕繩 4的一端與第一重物2固定連接，且輕繩繞過定滑輪7,另一端與第二重物3固定連接；該第 一重物2的重量大于第二重物1的重量，第一重物2、第二重物3分布于定滑輪的兩側(cè)。第 一重物相對支架的一側(cè)設(shè)有U形擋光片11，支架1上間距設(shè)有兩個光電口 5,兩個光電口 5 沿第一重物2側(cè)的運動方向分布，兩個該光電口 5與計時器6通信連接。
[0015] 本實用新型的一種驗證牛頓第二定律的實驗裝置的優(yōu)選實施例中，第一重物2、第 二重物3密度很大，第一重物、第二重物可被看作質(zhì)點，輕繩4的重量忽略不計，輕繩4與定 滑輪7之間的摩擦忽略不計。因為第一重物2的重量大于第二重物3的重量，第一重物2、 第二重物3釋放后做勻加速運動，且第一重物2、第二重物3的加速度相等。
[0016] 本實用新型的一種驗證牛頓第二定律的實驗裝置，支架1上設(shè)有刻度線8,刻度線 8沿第一重物2的運動方向分布。支架1上間距設(shè)有兩個光電口 5,通過刻度線8知道兩個 光電口 5之間的距離，第一重物2相對支架1的一側(cè)設(shè)有U形擋光片11，U形擋光片11隨 著第一重物2運動，計時器6測量U形擋光片11經(jīng)過光電口 5的時間，從而計算出第一重 物2經(jīng)過兩個光電口時的瞬時速度，再從支架上讀出兩光電口之間的距離最終計算出加速 度。
[0017] 若第一重物2質(zhì)量為M，第二重物3質(zhì)量為m，則加速度：
[0018]
[0019] 通過調(diào)整第一重物2質(zhì)量、第二重物3質(zhì)量，探求合力與質(zhì)量、加速度之間的關(guān)系。
[0020] 當(dāng)?shù)谝恢匚?質(zhì)量為（M+Δm)，第二重物3質(zhì)量為（m+Δm)，貝陽日速度：
[0021]
陽022] 在合力不變的情況下，探求質(zhì)量與加速度之間的關(guān)系。 陽02引當(dāng)?shù)谝恢匚?質(zhì)量為（M-Δm)，第二重物3質(zhì)量為（m+Δm)，貝陽日速度：
[0024]
陽025]在質(zhì)量不變的情況下，探求合力與加速度之間的關(guān)系。
[00%] 運樣就能夠驗證牛頓第二定律，即：物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的 質(zhì)量成反比，且與物體質(zhì)量的倒數(shù)成正比。
[0027] 優(yōu)化的，支架1的下端設(shè)有支撐板，支撐板的下端設(shè)有兩個支撐腳，且每一個所述 支撐腳上均設(shè)有對應(yīng)的一個調(diào)平螺母10。支撐板的上端面上設(shè)有氣泡水平儀9。根據(jù)氣泡 水平儀9的顯示來調(diào)節(jié)本實用新型的一種驗證牛頓第二定律的實驗裝置的水平度。
[0028] 本實用新型的一種驗證牛頓第二定律的實驗裝置的優(yōu)選實施例中，擋板12的中 屯、固定于所述支架1上，且位于定滑輪7的下方。擋板12的兩端關(guān)于其中屯、等間距分別設(shè) 有一個開口，輕繩4穿過兩個所述開口。防止第一、第二重物沖擊定滑輪7。兩個該開口的 下方分別設(shè)有一個彈黃13,且輕繩4穿過兩個所述彈黃13。兩個彈黃13分別位于第一重 物2、第二重物3的上方。彈黃起到緩沖作用，防止第一重物、第二重物快速撞擊擋板12。
[0029] W上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型掲露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實用 新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加W等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范 圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種驗證牛頓第二定律的實驗裝置，包括支架（1)、第一重物（2)、第二重物（3)、輕 繩（4)、兩個光電門（5)和計時器（6)，所述支架的上端安裝定滑輪（7)，其特征在于：所述 輕繩（4)的一端與第一重物（2)固定連接，且所述輕繩繞過定滑輪（7)，另一端與第二重物 (3)固定連接；該第一重物（2)的重量大于第二重物（3 )的重量，該第一重物（2)、第二重 物（3)分布于定滑輪的兩側(cè)；所述第一重物相對支架的一側(cè)設(shè)有U形擋光片（11)，所述支 架（1)上間距設(shè)有兩個光電門（5)，兩個所述光電門（5)沿第一重物（2)側(cè)的運動方向分 布，兩個所述光電門（5)與所述計時器（6)通信連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驗證牛頓第二定律的實驗裝置，其特征在于：所述支架（1) 上設(shè)有刻度線（8)，該刻度線（8)沿第一重物（2)的運動方向分布。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種驗證牛頓第二定律的實驗裝置，其特征在于：所述 支架（1)的下端設(shè)有支撐板，所述支撐板的下端設(shè)有兩個支撐腳，且每一個所述支撐腳上 均設(shè)有對應(yīng)的一個調(diào)平螺母（10)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種驗證牛頓第二定律的實驗裝置，其特征在于：所述支撐 板的上端面上設(shè)有氣泡水平儀（9)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種驗證牛頓第二定律的實驗裝置，其特征在于：所述定滑 輪（7)的下方設(shè)有擋板（12)，所述擋板（12)的中心固定于所述支架（1)上；所述擋板（12) 的兩端關(guān)于其中心等間距分別設(shè)有一個開口，所述輕繩（4)穿過兩個所述開口。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種驗證牛頓第二定律的實驗裝置，其特征在于：兩個所述 開口的下方分別設(shè)有一個彈簧（13)，且所述輕繩（4)穿過兩個所述彈簧（13)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種驗證牛頓第二定律的實驗裝置，包括支架、第一重物、第二重物、輕繩、兩個光電門和計時器，支架的上端安裝定滑輪。輕繩的一端與第一重物固定連接，繞過定滑輪，另一端與第二重物固定連接。第一重物的重量大于第二重物的重量，第一重物、第二重物分布于定滑輪的兩側(cè)。所述第一重物相對支架的一側(cè)設(shè)有U形擋光片，支架上間距設(shè)有兩個光電門，兩個光點門沿第一重物側(cè)的運動方向分布，兩個該光電門與所述計時器通信連接。本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點：本實用新型的一種驗證牛頓第二定律的實驗裝置精準(zhǔn)的驗證牛頓第二定律，結(jié)構(gòu)簡單，不需要嚴(yán)格的控制第一、第二重物的啟停時間，使用方便。
【IPC分類】G09B23/10
【公開號】CN205003918
【申請?zhí)枴緾N201520772502
【發(fā)明人】縱榜峰, 王 琦
【申請人】宿州學(xué)院
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年9月29日