本發明涉及一種教學器材,具體是適用于自由落體運動教學中實驗演示。
背景技術:
在高中物理教學中,關于先后下落兩球運動情況的分析,實驗室并沒有較好的演示實驗裝置。教學中,教師只能理論上講解,處在同一位置先后下落的兩個小球之間的間距是不斷變大的;或者兩只手各拿一個小球,然后先后釋放兩小球,讓學生觀察兩小球在下落的過程中它們的間距變化。但這樣的實驗,有以下不足:一是,釋放小球時手指的動作,會吸引學生的注意力,分散了學生對小球運動的觀察;二是,多次做這個實驗時,教師雙手先后釋放小球的時間間隔是不同的,所以釋放后一個小球時,它與第一個小球的間距也是不固定的。因此,這樣的實驗,學生不能很好地觀察到先后下落兩球運動過程中它們的間距變化情況。
技術實現要素:
本發明的目的在于克服現有技術的缺陷,提供一種能很好地演示處在同一位置先后下落的兩個小球之間的間距變化問題。
為實現上述目的,本發明提出的先后下落兩球運動情況分析演示實驗裝置,其結構包括:底板、掛鉤、豎桿甲、豎桿乙、電源甲、電源乙、電鍵甲、電鍵乙、電磁鐵甲、電磁鐵乙、“V”型金屬觸片、金屬圓環、輕質金屬桿、小球甲、小球乙,所述的掛鉤安裝在底板的一個側面;所述的電源甲、電源乙、電鍵甲、電鍵乙安裝在底板的上面;所述的電磁鐵甲安裝在底板的下面偏左的位置;所述的電磁鐵乙安裝在底板的下面偏右的位置;所述的豎桿甲的一端固定在底板的下面并且位于電磁鐵乙的左側,豎桿甲的另一端固定一個“V”型金屬觸片;所述的豎桿乙的一端固定在底板的下面并且位于電磁鐵乙的右側,豎桿乙的另一端固定一個金屬圓環;所述的輕質金屬桿穿過金屬圓環并放置于金屬圓環上,并使輕質金屬桿在金屬圓環的左側部分略小于輕質金屬桿在金屬圓環的右側部分,在重力的作用下輕質金屬桿的左端碰觸于“V”型金屬觸片處;所述的小球甲吸附在通電的電磁鐵甲處;所述的小球乙吸附在通電的電磁鐵乙處。電磁鐵甲與電源甲、電鍵甲、金屬圓環、輕質金屬桿、“V”型金屬觸片串聯聯接。電磁鐵乙與電源乙、電鍵乙串聯聯接。所述的小球甲、小球乙為能被通電的電磁鐵吸引的鋼球。
本發明相比現有技術而言,具有以下優點:當小球乙下落中碰開輕質金屬桿時,小球甲開始下落,這個時刻,小球乙和小球甲的間距是固定的,即從小球乙到輕質金屬桿的間距是固定的,而兩小球接下來的運動過程中,可以非常明顯得看出它們的間距在不斷變大。即使多次操作,每次小球甲剛開始下落時,小球乙和小球甲的間距都是一樣的,而接下來的運動過程也是同樣的,這樣方便學生多次觀察。另外,擺好實驗儀器,接通電源后,只需斷開電鍵乙,兩球便可以先后下落,這樣的操作動作不會影響學生對兩小球運動的觀察。
附圖說明
附圖是本發明實施例的結構示意圖。
1:底板;2:掛鉤;3:豎桿甲;4:豎桿乙;5:電源甲;6:電源乙;7:電鍵甲;8:電鍵乙;9:電磁鐵甲;10:電磁鐵乙;11:“V”型金屬觸片;12:金屬圓環;13:輕質金屬桿;14:小球甲;15:小球乙。
具體實施方式
本發明先后下落兩球運動情況分析演示實驗裝置,其結構包括:底板1、掛鉤2、豎桿甲3、豎桿乙4、電源甲5、電源乙6、電鍵甲7、電鍵乙8、電磁鐵甲9、電磁鐵乙10、“V”型金屬觸片11、金屬圓環12、輕質金屬桿13、小球甲14、小球乙15,所述的掛鉤2安裝在底板1的一個側面;所述的電源甲5、電源乙6、電鍵甲7、電鍵乙8安裝在底板的上面;所述的電磁鐵甲9安裝在底板1的下面偏左的位置;所述的電磁鐵乙8安裝在底板1的下面偏右的位置;所述的豎桿甲3的一端固定在底板1的下面并且位于電磁鐵乙8的左側,豎桿甲3的另一端固定一個“V”型金屬觸片11;所述的豎桿乙4的一端固定在底板1的下面并且位于電磁鐵乙10的右側,豎桿乙4的另一端固定一個金屬圓環12;所述的輕質金屬桿13穿過金屬 圓環12并放置于金屬圓環12上,并使輕質金屬桿13在金屬圓環12的左側部分略小于輕質金屬桿13在金屬圓環12的右側部分,在重力的作用下輕質金屬桿13的左端碰觸于“V”型金屬觸片11處;所述的小球甲14吸附在通電的電磁鐵甲9處;所述的小球乙15吸附在通電的電磁鐵乙10處。電磁鐵甲9與電源甲5、電鍵甲7、金屬圓環12、輕質金屬桿13、“V”型金屬觸片11串聯聯接。電磁鐵乙10與電源乙6、電鍵乙8串聯聯接。所述的小球甲14、小球乙15為能被通電的電磁鐵吸引的鋼球。
本發明的使用方法:
把實驗裝置通過掛鉤掛在教室黑板的上沿或教室前門的上沿。讓輕質金屬桿穿過金屬圓環并放置于金屬圓環上,并使輕質金屬桿在金屬圓環的左側部分略小于輕質金屬桿在金屬圓環的右側部分,在重力的作用下輕質金屬桿的左端碰觸于“V”型金屬觸片處。閉合電鍵甲,電磁鐵甲與電源甲、電鍵甲、金屬圓環、輕質金屬桿、“V”型金屬觸片串聯聯接形成一個閉合回路。閉合電鍵乙,電磁鐵乙與電源乙、電鍵乙串聯聯接也形成一個閉合回路。斷開電鍵乙,電磁鐵乙失去磁力,小球乙從靜止開始自由下落,下落過種中,碰撞開輕質金屬桿并繼續下落,這時,由于輕質金屬桿被小球乙碰開,切斷了電磁鐵甲與電源甲、電鍵甲、金屬圓環、輕質金屬桿、“V”型金屬觸片串聯聯接所形成一個閉合回路,電磁鐵甲失去磁力,小球甲從靜止開始自由下落。當小球甲剛開始下落時,小球甲和小球乙間的間距即小球乙還末下落前它與輕質金屬桿間的距離,當小球甲和小球乙繼續下落的過程中,學生便可以很好地觀察到它們之間的間距在不斷變大。
通過上述實驗演示,學生能非常清楚地觀察到先后下落兩球運動過程中它們的間距變化情況,也就能更好地理解這方面知識。