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21064動能勢能演示器使用說明 高中物理育星教儀

2018-09-14 15:36:32 人評論

21064動能勢能演示器 使用說明—、概況該儀器是國家教委教學儀器研究所根據“全日制中學物理教學大綱”精心設計的。能直觀演示動能勢能和種類、產生和相互轉化,以及能的守恒。它由刻度板、圓筒、槽板、底座、大滑塊、小滑塊、小球、螺旋彈簧等組成,并根據不同的配置, 組…

21064動能勢能演示器 使用說明
—、概況
該儀器是國家教委教學儀器研究所根據“全日制中學物理教學大綱”精心設計的。能直觀演示動能勢能和種類、產生和相互轉化,以及能的守恒。它由刻度板、圓筒、槽板、底座、大滑塊、小滑塊、小球、螺旋彈簧等組成,并根據不同的配置, 組合成動能演示器、重力勢能演示器和彈性勢能演示器。它們分別能定性地演示物體的動能跟它的質量和速度有關系,物體的重力勢能跟它的質量和高度有關系,發生彈性形變的物體具有彈性勢能。供高中物理演示實驗使用。
由于儀器采用組合形式,且用高強度塑料及鋁合金等材料制成,因此它具有結構合理、演示效果明顯、重量輕、體積小等特點。
二、儀器結構和安裝
1、儀器的結構:
①刻度板 ②支桿 ③大滑塊 ④槽板 ⑤槽板固定螺母 ⑥底座 ⑦大彈簧 ⑧彈簧釋放手柄 ⑨圓筒 ⑩小滑塊 ?定位圈支桿 ?定位圈 ?吊線 ?鋼球
2、儀器的安裝
①將刻度板與底座、支桿小橫梁與底座按用螺栓固定,此時儀器主件安裝完畢。這時即可演示重力勢能和彈性勢能的實驗。
②如演示物體動能跟它的質量、速度的關系時需將槽板上的兩個缺口插人支桿并用槽板固定螺母,注意槽板上凹槽的中軸線應與刻度板在一個平面上。然后將吊線裝在小橫梁上的二個孔上,帶勾的鋼球掛在吊線中點,并調整吊線長度使鋼球球心與大滑塊圓心一致。這時動能演示儀安裝完畢。
三、實驗原理及使用方法
本演示儀主要根據功是能量轉化的量度這一基本物理思想,根據物體作功的多少來討論所具有的能量的大小,從而揭示出幾個基本的物理規律。
1、重力勢能的演示:
安裝儀器,此時槽板及大滑塊放置一邊即可進行實驗。
重力勢能的演示它是利用具有一定的重力勢能的小球與位于圓筒中的滑塊相撞?;瑝K克服摩擦阻力下滑動一段距離而作功,由滑塊下滑的距離的大小判斷小球在自由釋放位置所具有的重力勢能與哪些因素有關系。
演示方法如下:首先調整小滑塊與簡壁之間的摩擦力于適當,然后將滑塊放人圓筒使小消塊上端面與0刻度平齊,將定位圈、支桿移至最低點,并將定位圈上的一個圓環與圓簡對準,這時即可實驗。
先選擇某一鋼球從定位圈處自由釋放,小球自由落下與圓筒上端的小滑塊相碰,滑塊克服摩擦力向下滑動一段距離作功,記下滑塊上端面的位置。用同一小球改變定位桿的位置(一般增加—倍)。重復上述實驗,記下第二個位置,這時發現從位置高處釋放的球使小滑塊滑動的距離較大,說明重力勢能與物體所處的高度有關系;用不同質量的球,分別從同一高度自由釋放,結果質量大的球使滑塊滑的距離大,質量小的球使滑塊滑的距離小,說明重力勢能與物體的質量有關系。綜合以上實驗可得出:物體的重力勢能跟它的高度和質量有關系。
2、彈性勢能的演示:
演示方法如下:用定位圈支桿將滑塊放在彈簧的上面,用彈簧釋放手柄使彈簧壓縮,并在缺口處固定,用手指撥動彈簧釋放手柄迅速撤去壓力會看到滑塊向上滑動而作功,從而說明:發生彈性形變的物體具有彈性勢能。彈簧壓縮越多滑塊上滑距離越大,具有的彈性勢能也越大。
3、物體動能的演示:
儀器安裝在上述實驗裝置上將槽板安裝好并將大滑塊放在槽中、裝上吊線和鋼球即可實驗。
它是利用具有一定動能的擺球與槽板上的滑塊相碰,滑塊克服摩擦阻力向前滑動一段距離而作功 、根據滑動距離的大小來定性判斷擺球在平衡位置處具有的動能的多少。
演示方式如下,使擺球先處于平衡位置將滑塊貼近擺球,且使擺球球心恰位于滑塊一端的中心,記下此時滑塊的位置;然后用手將擺球拉離平衡位并拉直擺線,松開手后擺球自由擺下,在平衡位置處與滑塊相撞,滑塊克服摩擦阻力向前滑動一段距離而作功,記下此時沿塊的禁止位置。用不同質量的球;當在同一高度使球自由擺下時,會發現質量大的球使滑塊滑動的距離大,質量小的球使滑塊滑動的距離小。說明質量大的球具有的動能大,質量小的球具有的動能小。用同一個球,當在不同位置使球自由擺下時,會發現位置高的球擺下時使滑塊滑的距離大,位置低的球使滑塊滑的距離小,而擺球自由擺下的位置決定了球在最低點的速度,位置高速度大,位置低速度小。由此說明,物體的動能跟它的速度有關系。綜合以上實驗可得出:物體的動能跟它的質量和速度有關。
四、注意事項
1、小消塊外包的絲絨是為了增加摩擦力而設置,如發現阻力過大或過小,可調整絨毛方向,順大、逆小。
2、實驗時儀器應放置在平整桌面上。
3、刻度板與底板應保持垂直、避免重壓,以防變形。
4、儀器使用后,應擦干凈并置于干燥及通風良好處。

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