力的分解演示實驗裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種力的分解演示實驗裝置，包括2個正方形三合板、支架、轉(zhuǎn)軸、2只圓盤測力計、輕薄鐵皮剪成的小方形托盤、物理小車、演示彈簧秤。將一個正方形三合板豎直固定在支架上，另一正方形三合板通過轉(zhuǎn)軸裝在支架中間部位，使其可以轉(zhuǎn)動，并在其上固定兩個相互垂直的兩個圓盤測力計，在豎直方向安裝的圓盤測力計上安裝小方形托盤，在小方形托盤上放置物理小車。本裝置中，配合演示彈簧秤對物理小車斜向上拉，可演示斜向上的拉力的兩個分力效果，通過轉(zhuǎn)動三合板，從而改變了放置于三合板上方的物理小車的放置傾斜角，用來定性和定量地研究重力的兩個分力效果。
【專利說明】力的分解演示實驗裝置
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種教學(xué)器材，具體是適用于力的分解教學(xué)中的演示實驗。

【背景技術(shù)】
[0002]在高中物理教學(xué)中，關(guān)于力的分解的教學(xué)，實驗室并沒有現(xiàn)成的演示實驗裝置。教學(xué)中，教師只能自己演示一些簡單的實驗說明力的分解效果。比如，用直尺一端放于講臺面，一端墊在幾本疊放的書本上，形成一個斜坡，讓一個重物，放置于直尺上。從而說明重力的兩個分力的效果。但這樣的實驗，有兩個不足，一是，直尺會發(fā)生彎曲使斜面傾角發(fā)生變化。二是，不能定量的讀出兩個分力的大小。在此不能很好地解釋教材中力的分解問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種能更好地演示力的分解的原理，并使實驗效果更加顯著。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的力的分解演示實驗裝置，包括兩個邊長為50cm的正方形三合板、支架、轉(zhuǎn)軸、兩個圓盤測力計、輕薄鐵皮剪成的1cmX 16cm小方形托盤、物理小車和一個演示彈簧秤。將一個邊長為50cm的正方形三合板豎直固定在支架上，另一邊長為50cm的正方形三合板通過轉(zhuǎn)軸裝在支架中間部位，使其可以轉(zhuǎn)動，在可以轉(zhuǎn)動的正方形三合板上相互垂直安裝兩個圓盤測力計，在其中豎直方向的圓盤測力計上安裝輕薄鐵皮剪成的1cmX 16cm小方形托盤。
[0005]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)而言，既可以演示斜向上的拉力產(chǎn)生兩個分力效果，又可以演示斜面上物體的重力產(chǎn)生兩個分力效果，特別是還可以定性和定量演示斜面傾角變化時兩分力變化，還能演示分力大小除了與斜面傾角有關(guān)，還與重力的大小有關(guān)作用，還具有以下優(yōu)點:
[0006](I)本實驗巧妙地利用了圓盤測力計具有測量拉力和壓力的特點，分別用圓盤測力計測量拉力的大小，用另一圓盤測力計測量壓力的大小。
[0007](2)巧妙地設(shè)計了一個轉(zhuǎn)動板，當(dāng)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動板時，托盤與水平面的傾角可以發(fā)生變化，因而可以探究當(dāng)傾角變化時兩分力大小的變化規(guī)律，這是現(xiàn)在技術(shù)中末曾見過的。
[0008](3)用力傳感器代替圓盤測力計和演示彈簧秤做本演示儀可以做為學(xué)生課外拓展實驗用。
[0009](4)圓盤測力計和演示彈簧秤讀數(shù)方便，觀察容易，演示效果好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]附圖是本發(fā)明實施方式結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0011]本發(fā)明采用的力的分解演示實驗裝置，包括邊長為50cm的正方形三合板2、邊長為50cm的正方形三合板3、支架1、轉(zhuǎn)軸4、圓盤測力計5、圓盤測力計6、輕薄鐵皮剪成的1cmX 16cm小方形托盤7、物理小車8、演示彈簧秤9。將一個邊長為50cm的正方形三合板2固定在豎直固定在支架I上,另一邊長為50cm的正方形三合板3通過轉(zhuǎn)軸4裝在支架I中間部位，使其可以轉(zhuǎn)動，在可以轉(zhuǎn)動的正方形三合板3上相互垂直安裝兩個圓盤測力計5，圓盤測力計6，在豎直方向安裝的圓盤測力計6上安裝輕薄鐵皮剪成的1cmX 16cm小方形托盤7，在方形托盤7上放置物理小車8，物理小車7右則手持一演示彈簧秤9。
[0012]本發(fā)明使用過程:
[0013](I)演示斜向上的拉力產(chǎn)生兩個分力效果
[0014]轉(zhuǎn)動三合板使其處于水平狀態(tài)，將物理小車放在小托盤上，物理小車的左側(cè)通過細線連接水平放置的圓盤測力，這時水平放置的圓盤測力計讀數(shù)為零，而豎直方向的圓盤測力計有一定的讀數(shù)，等于物理小車的重力大小。在物理小車的右側(cè)通過細線連接一演示彈簧秤，適當(dāng)?shù)乩菔緩椈沙?，此時，水平放置的圓盤測力計讀數(shù)由零而變大，豎直放置的圓盤測力計讀數(shù)變小。
[0015]通過上述實驗步驟得出:斜向上的拉力產(chǎn)生豎直向上和水平向右的兩個分力效果O
[0016](2)演示斜面上物體的重力產(chǎn)生兩個分力效果
[0017]在實驗(I)的基礎(chǔ)上，取下演示彈簧秤，這時水平放置的圓盤測力計讀數(shù)恢復(fù)為零，而豎直方向的圓盤測力計讀數(shù)重新等于物理小車的重力大小。緩慢轉(zhuǎn)動三合板，使其有一定的傾斜角，這時，水平放置的圓盤測力計讀數(shù)變大，而豎直方向的圓盤測力計讀數(shù)變小。
[0018]通過上述實驗步驟得出:重力產(chǎn)生垂直于斜面和沿著斜面兩個方向的分力效果。
[0019](3)定性和定量地演示斜面傾角變化時兩分力大小的變化
[0020]在實驗(2)中，如果不斷增加三合板的傾斜角，水平放置的圓盤測力計讀數(shù)將不斷變大，而豎直方向的圓盤測力計讀數(shù)將不斷變小，這樣可以定性地演示斜面傾角變化時兩分力大小的變化。如果用量角器讀出傾斜角的度數(shù)，用圓盤測力計讀出數(shù)值，即可定量的分析合力與分力的關(guān)系了。
[0021]通過上述實驗步驟得出:傾角變大，沿斜面方向的分力不斷變大，而垂直于斜面方向的分力不斷變小。
[0022](4)演示分力大小除了與斜面傾角有關(guān)，還與重力的大小有關(guān)
[0023]在實驗(2)中，在物理小車上再放置一重物，則兩圓盤測力計的讀數(shù)都將變大。
[0024]通過上述實驗步驟得出:斜面傾角一定時，重力變大，兩分力的大小也變大。
[0025](5)用力傳感器演示以上實驗
[0026]在該實驗裝置中，取下兩圓盤測力計，改用力的傳感器代替圓盤測力計，則可以同樣做以上實驗。
【權(quán)利要求】
1.一種力的分解演示實驗裝置，包括兩個正方形三合板、支架、轉(zhuǎn)軸、兩個圓盤測力計、小方形托盤、物理小車和一個演示彈簧秤，其特征在于:三合板可以通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，從而可以改變斜面的傾角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力的分解演示實驗裝置，其特征在于:兩個相互垂直安裝的圓盤測力計可以分別測量兩個相互垂直方向的分力大小。
【文檔編號】G09B23/10GK104282201SQ201310287873
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月1日
【發(fā)明者】張閣 申請人:張閣