簡易向心力實驗儀的製作方法

2023-06-07 01:20:21

專利名稱：簡易向心力實驗儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種物理實驗用儀器裝置，用於驗證向心力的實驗研究。
背景技術：
高中物理教材中的向心力演示器結構較複雜，價格價高，不利於推廣。本裝置有結 構簡單，造假低廉的優點。本簡易向心力演示儀，不但可以證明向心力的存在，還可以驗證 F = mr 2的關係，裝置演示的物理意義清晰明確。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種簡易向心力實驗裝置。本實用新型的目的是這樣實現的採用圖1所示的裝置，鐵架臺6上固定支架1， 支架上安裝一圓形測力計2，圓板3中心帶有光滑小圓孔並在其上部畫一半徑線，細線5 — 端掛在測力計2的上部掛鈎內，另一端通過圓板3的中心孔連接一金屬小球4，圓板3夾持 在鐵架臺6的立柱上，並可上下移動。給小球4 一初速度，小球做勻速圓周運動，測力計2 可測出向心力F的大小，並可驗證向心力F與小球質量m、迴轉半徑r及角速度ω之間的關 系。

圖1為簡易向心力實驗裝置及實驗方法結構示意圖；1、支架，2、測力計，3、圓板，4、小球，5、細線，6、鐵架臺。
具體實施方式
首先按圖1所示將向心力實驗儀各部分連接好，然後上下移動圓板3，使其上面金 屬小球具有某一確定的迴轉半徑(如在圓板3半徑的1/2處)後，將圓板3調整水平並固 定。沿切向給金屬小球4 一個初速度，小球4便在光滑圓板3上做勻速圓周運動，所需的向 心力便通過細線5由圓形測力計2讀出。(1)調整圓板3的位置改變小球4的迴轉半徑r，可以得出向心力F與小球轉動半 徑r成正比。(2)數出某一段時間內小球4經過圓板3上半徑線的次數，可知小球4轉動角速度 ω之大小，可以得出向心力F與小球轉動角速度ω的平方成正比。(3)改變金屬小球4的質量，即用不同質量的金屬小球4做實驗，可以得出向心力 F與小球4的質量m成正比。(4)實驗中同時測出向心力F，小球質量m、迴轉半徑r、角速度ω，即可驗證F =
mr ω2本實驗中注意以下二點(1)圓板3及其上面的中心孔均為光滑的，細線5用單股尼龍線，以減小摩擦力帶來的影響。 (2)圓板3 —定要調整水平，實驗裝置穩定，不能有震動的影響。該實驗裝置結構簡單，易於製作，直觀性好，物理意義明確，可以作為演示實驗，亦 可作定量試驗。
權利要求1.簡易向心力實驗儀，其特徵是鐵架臺上固定一圓形測力計，圓板中心帶有光滑小 圓孔並在其上部畫一半徑線，在測力計的上部掛鈎內掛一細線，細線另一端通過圓板的中 心孔連接一金屬小球，圓板夾持在鐵架臺的立柱上，並可上下移動。
2.根據權利要求1所述的簡易向心力實驗儀，其特徵在於，所述的圓板(3)及其上面的 中心孔均為光滑的，細線為單股尼龍線。
專利摘要本實用新型的目的是提供一種簡易向心力實驗裝置。鐵架臺6上固定支架1，支架上安裝一圓形測力計2，圓板3中心帶有光滑小圓孔並在其上部畫一半徑線，細線5一端掛在測力計2的上部掛鈎內，另一端通過圓板3的中心孔連接一金屬小球4，圓板3夾持在鐵架臺6的立柱上，並可上下移動。給小球4一初速度，小球做勻速圓周運動，測力計2可測出向心力F的大小，並可驗證向心力F與小球質量m、迴轉半徑r及角速度ω之間的關係。
文檔編號G09B23/10GK201886671SQ201020642379
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月6日 優先權日2010年12月6日
發明者張曉英, 張起祥 申請人:湖州師範學院