本實(shí)用新型涉及一種物理學(xué)演示教具,尤其是真空小單擺。
背景技術(shù):
單擺是一種物理學(xué)中常用的演示實(shí)驗裝置,在物理基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)中,常用于學(xué)生針對簡諧運(yùn)動和重力勢能與動能轉(zhuǎn)換的演示實(shí)驗過程中。
在針對于重力勢能與動能轉(zhuǎn)換的演示實(shí)驗中,由于空氣的阻力以及外部的摩擦只能進(jìn)行一個理論上的講解,無法對其現(xiàn)象進(jìn)行觀察,因此學(xué)生很難理解到上述實(shí)驗的實(shí)驗?zāi)康摹?/p>
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種結(jié)構(gòu)合理,現(xiàn)象直觀的真空小單擺。
本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:
真空小單擺,其特征在于:包括一玻璃罐,所述玻璃罐的底部密封安裝有一底座,該底座內(nèi)制出一抽氣孔,該抽氣孔可連通安裝真空泵玻璃罐與底座內(nèi)側(cè)形成的密閉空腔抽為真空狀態(tài),所述玻璃罐的上端部通過一棉線懸掛有一鐵球,位于該鐵球旁側(cè)的玻璃罐內(nèi)側(cè)端面一體安裝有一采用柔性材質(zhì)制出的防撞墊,所述防撞墊的中部沿豎直方向制出一凹槽,該凹槽的內(nèi)側(cè)寬度與鐵球的外徑相適配,與所述防撞墊同側(cè)的玻璃罐外的底座內(nèi)安裝有一電磁鐵,該電磁鐵連通安裝有一電源。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
本實(shí)用新型中,玻璃罐與底座之間形成一密封空腔,之后通過外部的真空泵可通過抽氣孔將其密閉空腔形成一真空狀態(tài),此時可視為鐵球只受重力以及擺動過程中的棉線的摩擦力,從而可大大增加單擺擺動的時間,從而更為定性的認(rèn)識重力勢能與動能相互轉(zhuǎn)換實(shí)驗?zāi)康模姶盆F和電源用于將鐵球固定在初始高度位置,防撞墊用于避免在固定鐵球的過程中與玻璃罐發(fā)生碰撞破裂,凹槽則更有力于鐵球初始位置的確定,保證每次實(shí)驗過程中鐵球位置的統(tǒng)一。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1中A-A部的局部剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例,對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明,下述實(shí)施例是說明性的,不是限定性的,不能以下述實(shí)施例來限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
真空小單擺,本實(shí)用新型的創(chuàng)新在于,包括一玻璃罐3,所述玻璃罐的底部密封安裝有一底座4,該底座內(nèi)制出一抽氣孔6,該抽氣孔可連通安裝真空泵玻璃罐與底座內(nèi)側(cè)形成的密閉空腔抽為真空狀態(tài),所述玻璃罐的上端部一體制出一掛環(huán)1,該掛環(huán)內(nèi)通過一棉線2懸掛有一鐵球5,位于該鐵球旁側(cè)的玻璃罐內(nèi)側(cè)端面一體安裝有一采用柔性材質(zhì)制出的防撞墊9,所述防撞墊的中部沿豎直方向制出一凹槽,該凹槽的內(nèi)側(cè)寬度與鐵球的外徑相適配,與所述防撞墊同側(cè)的玻璃罐外的底座內(nèi)安裝有一電磁鐵8,該電磁鐵連通安裝有一電源7。
本實(shí)施例中,防撞墊所采用的柔性材質(zhì)可為硅膠,橡膠等。
本實(shí)用新型的工作過程是:
本實(shí)用新型使用時,操作人員首先將鐵球向玻璃罐安裝有防撞墊的一側(cè)擺轉(zhuǎn),由于防撞墊中部制有凹槽,因此操作人員可通過轉(zhuǎn)動玻璃罐使鐵球落入凹槽內(nèi)側(cè),之后操作人員即可打開電源,電磁鐵通電開啟吸附鐵球,此時操作人員只需將玻璃罐豎直平穩(wěn)放置后,關(guān)閉電磁鐵,單擺即可進(jìn)行擺轉(zhuǎn)動作。
本實(shí)用新型中,玻璃罐與底座之間形成一密封空腔,之后通過外部的真空泵可通過抽氣孔將其密閉空腔形成一真空狀態(tài),此時可視為鐵球只受重力以及擺動過程中的棉線的摩擦力,從而可大大增加單擺擺動的時間,從而更為定性的認(rèn)識重力勢能與動能相互轉(zhuǎn)換實(shí)驗?zāi)康?,電磁鐵和電源用于將鐵球固定在初始高度位置,防撞墊用于避免在固定鐵球的過程中與玻璃罐發(fā)生碰撞破裂,凹槽則更有力于鐵球初始位置的確定,保證每次實(shí)驗過程中鐵球位置的統(tǒng)一。