一種勢能轉(zhuǎn)化動(dòng)能的演示教具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種勢能轉(zhuǎn)化動(dòng)能的演示教具，其結(jié)構(gòu)包括：由立柱的兩端分別連接斜坡導(dǎo)軌及水平導(dǎo)軌的端點(diǎn)，且斜坡導(dǎo)軌的另一端點(diǎn)與水平導(dǎo)軌的中部相連，形成帶有延長線的直角三角形結(jié)構(gòu)，斜坡導(dǎo)軌的上表面和所述直角三角形延長線部分的水平導(dǎo)軌的上表面均為邊沿高中間低的凹槽形，以構(gòu)成本教具的滑道部分，水平導(dǎo)軌的側(cè)面標(biāo)注長度單位刻度用以顯示柱形體位移的距離，且水平導(dǎo)軌盡頭部位裝有彈簧底座用以安裝彈簧從而為球形體提供彈性勢能，作為勢能和動(dòng)能載體的柱形體和球形體一般放置在固定臺(tái)基上，從而以其簡潔的設(shè)計(jì)緊湊的結(jié)構(gòu)低廉的成本實(shí)現(xiàn)了直觀教學(xué)且方便搬運(yùn)，有效地提高了教學(xué)質(zhì)量。
【專利說明】一種勢能轉(zhuǎn)化動(dòng)能的演示教具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型公開了一種物理教學(xué)用具，特別涉及一種勢能轉(zhuǎn)化動(dòng)能的演示教具。

【背景技術(shù)】
[0002]在以往的物理教學(xué)中，對一定質(zhì)量的物體其自身所具有的勢能可以轉(zhuǎn)化為動(dòng)能這一物理現(xiàn)象的演示教具多采用機(jī)電結(jié)構(gòu)，此種設(shè)備雖然實(shí)現(xiàn)了直觀教學(xué)，但因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高，且對教學(xué)設(shè)施有一定要求，而使演示法教學(xué)方式的普及受到限制。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于，提供一種將勢能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能的演示教具，以其低廉的成本簡單的結(jié)構(gòu)完成現(xiàn)場物理實(shí)驗(yàn)，把上述理論直觀地演示出來，使學(xué)習(xí)者在任何教學(xué)環(huán)境中都能觀看學(xué)習(xí)，從而提高教學(xué)質(zhì)量。
[0004]為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的上述目的，提供以下技術(shù)方案:
[0005]設(shè)計(jì)一種勢能轉(zhuǎn)化動(dòng)能的演示教具，用于對上述物理現(xiàn)象進(jìn)行教學(xué)演示，其結(jié)構(gòu)部件包括:由立柱的兩端分別連接斜坡導(dǎo)軌及水平導(dǎo)軌的端點(diǎn)，且斜坡導(dǎo)軌的另一端點(diǎn)與水平導(dǎo)軌的中部相連，形成帶有延長線的直角三角形結(jié)構(gòu)，以其簡單的結(jié)構(gòu)完成了所述教具的基本框架；斜坡導(dǎo)軌的上表面和所述直角三角形延長線部分的水平導(dǎo)軌構(gòu)成滑道且上表面均為邊沿高中間低的凹槽形；且在其外側(cè)標(biāo)有長度標(biāo)記以顯示物體的位移長度；為演示物體提供彈性勢能的彈簧，一端安裝在所述水平導(dǎo)軌末端的彈簧底座上并與所述水平導(dǎo)軌平行；勢能轉(zhuǎn)化動(dòng)能的載體為一定質(zhì)量的球形體，可將高位勢能或彈性勢能通過其在所述斜坡導(dǎo)軌上端的釋放或在所述彈簧被壓縮后的釋放轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；標(biāo)定動(dòng)能的載體為柱形體，在所述球形體沿所述斜坡導(dǎo)軌下行進(jìn)入所述水平導(dǎo)軌或從所述彈簧處彈出后即撞擊該柱形體，使其沿所述水平導(dǎo)軌前行一定距離以顯示其所獲得的動(dòng)能。
[0006]優(yōu)選地，為防止球形體在與柱形體碰撞后出現(xiàn)二次撞擊，所述柱形體的被撞擊面為邊高中低的凹面。
[0007]優(yōu)選地，所述水平導(dǎo)軌在其與所述斜坡導(dǎo)軌連接處和與所述垂直立柱連接處之間的上表面部分設(shè)置固定臺(tái)基且為永磁材料。
[0008]優(yōu)選地，所述球形體為導(dǎo)磁材料做成，在該教具放置或搬運(yùn)時(shí)被吸附在所述固定臺(tái)基之上而不致散落，且所述球形體在為多個(gè)時(shí)其自身質(zhì)量按一定比例設(shè)定。
[0009]優(yōu)選地，所述柱形體的一端帶有導(dǎo)磁材料，在該教具放置或搬運(yùn)時(shí)被吸附在所述固定臺(tái)基之上而不致散落，且所述柱形體在為多個(gè)時(shí)其自身質(zhì)量按一定比例設(shè)定。
[0010]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單成本低廉，能在所有教學(xué)環(huán)境下以直觀的方式向初學(xué)者演示勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的物理現(xiàn)象，并為物體的動(dòng)能與其初始勢能及自身質(zhì)量的大小成正比這一物理定律給出了試驗(yàn)依據(jù)，從而提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]附圖標(biāo)記說明:1、立柱；2、斜坡導(dǎo)軌；3、水平導(dǎo)軌；31、長度單位刻度；32、固定臺(tái)基；4、彈簧；41、彈簧底座；5、柱形體；6、球形體。

【具體實(shí)施方式】
[0013]本實(shí)用新型所述的一種勢能轉(zhuǎn)化動(dòng)能的演示教具的具體實(shí)施例如圖1所示，該教具由立柱I的兩端分別連接斜坡導(dǎo)軌2及水平導(dǎo)軌3的端點(diǎn)，且斜坡導(dǎo)軌2的另一端點(diǎn)與水平導(dǎo)軌3的中部相連，形成帶有延長線的直角三角形結(jié)構(gòu)，斜坡導(dǎo)軌2的上表面和所述直角三角形延長線部分的水平導(dǎo)軌3的上表面均為邊沿高中間低的凹槽形，以構(gòu)成本教具的滑道部分，水平導(dǎo)軌3的側(cè)面標(biāo)注長度單位刻度31用以顯示柱形體5位移的距離，且水平導(dǎo)軌3盡頭部位裝有彈簧底座41用以安裝彈簧4從而為球形體6提供彈性勢能，作為動(dòng)能載體的柱形體5的數(shù)量為一個(gè)，且為防止出現(xiàn)二次撞擊給實(shí)驗(yàn)帶來誤差，將柱形體5的被撞擊面設(shè)計(jì)成邊高中低的凹面，勢能轉(zhuǎn)化動(dòng)能載體的球形體6為三個(gè)，且自身質(zhì)量按一定比例設(shè)置，立柱I和水平導(dǎo)軌3的連接點(diǎn)到斜坡導(dǎo)軌2和水平導(dǎo)軌3的連接點(diǎn)之間的水平導(dǎo)軌3的上表面部分設(shè)有固定臺(tái)基32為柱形體5及球形體6提供安放位置，由于固定臺(tái)基32含有永磁材料可使含有導(dǎo)磁材料的柱形體5和球形體6吸附于上，從而在搬運(yùn)時(shí)不致散落，本教具的主體結(jié)構(gòu)采用木質(zhì)或金屬質(zhì)等廉價(jià)材料，因此成本低廉。
[0014]本實(shí)用新型所述的一種勢能轉(zhuǎn)化動(dòng)能的演示教具在進(jìn)行演示時(shí)，可將球形體6從固定臺(tái)基32處取下置于斜坡導(dǎo)軌2的頂端，將柱形體5放置在水平導(dǎo)軌3上的長度單位刻度31的初始處，釋放球形體6使其在高位勢能的作用下沿斜坡導(dǎo)軌2向下滾進(jìn)后進(jìn)入水平導(dǎo)軌3，此時(shí)所述球形體6的高位勢能為零而動(dòng)能為最大，在長度單位刻度31的初始處撞擊柱形體5使之沿水平導(dǎo)軌3作平移后停止，用不同質(zhì)量的球形體6分別撞擊同一質(zhì)量的柱形體5其平移的長度隨之不同，同理用球形體6壓縮彈簧4釋放后撞擊柱形體5使其沿水平導(dǎo)軌3作平移后停止，壓縮程度不同被撞擊后柱形體5的平移長度也就不同，從而演示了物體的高位勢能及彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的物理現(xiàn)象，也為物體動(dòng)能大小與其初始勢能及自身質(zhì)量的大小成正比這一物理定律提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
[0015]綜上所述，本實(shí)用新型以其簡潔的設(shè)計(jì)緊湊的結(jié)構(gòu)低廉的成本實(shí)現(xiàn)了直觀教學(xué)的目的，且方便搬運(yùn)，特別適合在條件簡陋的教學(xué)環(huán)境下實(shí)施演示，有效地提高了教學(xué)質(zhì)量。
【權(quán)利要求】
1.一種勢能轉(zhuǎn)化動(dòng)能的演示教具，用于物理教學(xué)，主要部件包括: 立柱將斜坡導(dǎo)軌和水平導(dǎo)軌連接為一體； 提供彈性勢能的彈簧安裝在彈簧底座上； 演示動(dòng)能的載體為柱形體； 演示勢能轉(zhuǎn)化動(dòng)能的載體為球形體； 其特征在于: 由立柱的兩端分別連接斜坡導(dǎo)軌及水平導(dǎo)軌的端點(diǎn)，且斜坡導(dǎo)軌的另一端點(diǎn)與水平導(dǎo)軌的中部相連，形成帶有延長線的直角三角形結(jié)構(gòu)； 斜坡導(dǎo)軌的上表面和所述直角三角形延長線部分的水平導(dǎo)軌構(gòu)成滑道且上表面均為邊沿高中間低的凹槽形。
2.如權(quán)利要求1所述的一種勢能轉(zhuǎn)化動(dòng)能的演示教具，其特征在于: 水平導(dǎo)軌的側(cè)面標(biāo)注長度單位刻度用以顯示柱形體在動(dòng)能作用下位移的距離。
3.如權(quán)利要求2所述的一種勢能轉(zhuǎn)化動(dòng)能的演示教具，其特征在于: 水平導(dǎo)軌盡頭部位裝有彈簧底座用以安裝彈簧從而為球形體提供彈性勢能。
4.如權(quán)利要求3所述的一種勢能轉(zhuǎn)化動(dòng)能的演示教具，其特征在于: 立柱和水平導(dǎo)軌的連接點(diǎn)到斜坡導(dǎo)軌和水平導(dǎo)軌的連接點(diǎn)之間的水平導(dǎo)軌的上表面部分設(shè)有帶永磁材料的固定臺(tái)基，為帶導(dǎo)磁材料的柱形體及帶導(dǎo)磁材料的球形體提供安放位置。
5.如權(quán)利要求4所述的一種勢能轉(zhuǎn)化動(dòng)能的演示教具，其特征在于: 柱形體的撞擊面為邊高中低的凹面，用以防止出現(xiàn)二次撞擊給實(shí)驗(yàn)帶來誤差。
6.如權(quán)利要求5所述的一種勢能轉(zhuǎn)化動(dòng)能的演示教具，其特征在于: 作為勢能和動(dòng)能載體的柱形體和球形體在為多個(gè)時(shí)，其自身質(zhì)量按照一定比例設(shè)置。
【文檔編號(hào)】G09B23/10GK204010439SQ201420481465
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】董占江 申請人:董占江