角動(dòng)量守恒定律演示儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及教學(xué)用具領(lǐng)域，具體應(yīng)用于輔助學(xué)習(xí)和認(rèn)知角動(dòng)量守恒定律，加 深學(xué)生對(duì)角動(dòng)量守恒定律的理解，同時(shí)可以作為科普展示儀器。
【背景技術(shù)】
[0002] 角動(dòng)量守恒定律是自然界的普遍規(guī)律，在技術(shù)上也有著重要的應(yīng)用。在物理教學(xué) 中對(duì)角動(dòng)量守恒內(nèi)容的教學(xué)，傳統(tǒng)的方法是使用茹科夫斯基轉(zhuǎn)椅并配以2個(gè)啞鈴，由2人配 合操作得以完成。演示時(shí)需要實(shí)驗(yàn)者雙手緊握啞鈴坐在轉(zhuǎn)椅上，在椅子轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)伸 縮雙手改變轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
[0003] 實(shí)驗(yàn)中如果啞鈴不慎從實(shí)驗(yàn)者手中脫落，會(huì)給實(shí)驗(yàn)者或圍觀者帶來(lái)危險(xiǎn)。如果椅 子轉(zhuǎn)速較快，實(shí)驗(yàn)者容易頭暈甚至脫離椅子摔倒。因此，該演示實(shí)驗(yàn)存在一定的安全隱患。 此外，該實(shí)驗(yàn)儀在演示時(shí)需要占據(jù)較大的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種能 夠輔助學(xué)習(xí)和認(rèn)知角動(dòng)量守恒定律，理解其本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)儀器，該演示儀的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明 顯，無(wú)安全隱患并且操作方便。
[0005] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：角動(dòng)量守恒定律演示儀，包含 支架，支架包含一^h字架，十字架通過(guò)上下兩個(gè)軸承安裝在支架上，可自由轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0006] 上述十字架的下端安裝有一三通管，上端安裝有一伸縮桿。十字架的水平橫梁兩 端各開(kāi)有一條滑槽，兩端各有一個(gè)漏斗瓶可在滑槽內(nèi)通過(guò)牽引繩的拉扯自由移動(dòng)；
[0007] 上述漏斗瓶通過(guò)上下兩塊限位塊的夾持保持豎直狀態(tài)，漏斗瓶的下端利用橡膠軟 管與十字架下端的三通管相連，三通管的下端還設(shè)有一塞子；
[0008] 上述牽引繩的另一端繞過(guò)滾軸固定在頂軸承上，頂軸承固定在伸縮桿的上端。
[0009] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型角動(dòng)量守恒定律演示儀， 通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了對(duì)角動(dòng)量守恒定律的演示，幫助學(xué)生理解影響角動(dòng)量的各個(gè)因素。 該儀器還可以作為科普儀器，進(jìn)行趣味互動(dòng)展示，最大限度的提高教學(xué)儀器的性價(jià)比。實(shí)踐 證明該儀器具有價(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)單可靠、形象直觀、實(shí)用性強(qiáng)、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)角動(dòng)量 守恒定律教學(xué)有一定的實(shí)用意義。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。
[0011] 圖2為本實(shí)用新型的俯視圖。
[0012] 附圖標(biāo)記說(shuō)明：
[0013] 1 一牽引繩，2-滾軸，3-限位塊，4一橫梁，5-漏斗瓶，6-橡膠軟管，7-三通管， 8-軸承，9 一塞子，10-支架，11 一十字架，12-伸縮桿，13-頂軸承，14 一滑槽。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例描述本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】：
[0015] 圖1示出了本實(shí)用新型的一種具體結(jié)構(gòu)，如圖所示，我們研制的角動(dòng)量守恒定律 演示儀，包含支架10,支架10包含一^h字架11，十字架11通過(guò)上下兩個(gè)軸承8安裝在支架 10上，可自由轉(zhuǎn)動(dòng)；所述十字架11的下端安裝有一三通管7,上端安裝有一伸縮桿12 ;十字 架11的水平橫梁4兩端各開(kāi)有一條滑槽14,兩端各有一個(gè)漏斗瓶5可在滑槽14內(nèi)通過(guò)牽 引繩1的拉扯自由移動(dòng)；所述漏斗瓶5通過(guò)上下兩塊限位塊3的夾持保持豎直狀態(tài)，漏斗瓶 5的下端利用橡膠軟管6與十字架11下端的三通管7相連，三通管7的下端還設(shè)有一塞子 9 ;上述牽引繩1的另一端繞過(guò)滾軸2固定在頂軸承13上，頂軸承13固定在伸縮桿12的上 端。
[0016] 本實(shí)用新型的原理如下：由系統(tǒng)的角動(dòng)量守恒定律可知，當(dāng)系統(tǒng)繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)所 受外力矩為零時(shí)，對(duì)該轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量/與轉(zhuǎn)動(dòng)角速度《的乘積為一不變的量，g卩/? = 常量，其4
，它的大小取決于轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中每個(gè)物體的質(zhì)量與這一物體到轉(zhuǎn)軸的 距離的平方乘積的總和。系統(tǒng)繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)所受外力矩為零時(shí)，AA發(fā)生變化，《隨之 發(fā)生變化。
[0017] 轉(zhuǎn)動(dòng)十字架，當(dāng)穩(wěn)定以后，用手捏緊伸縮桿上端軸承的外邊緣并迅速向上提起。這 時(shí)在牽引繩的拉動(dòng)下2只瓶子迅速向轉(zhuǎn)軸靠攏，可以觀察到角速度《明顯增大，說(shuō)明半徑 減小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減小。
[0018] 塞上塞子，給每個(gè)瓶倒入相同的水，轉(zhuǎn)動(dòng)十字架，當(dāng)穩(wěn)定以后，打開(kāi)塞子，讓水流 出，隨著水連續(xù)流失，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量連續(xù)變小，可以觀察到轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω逐漸變大，說(shuō)明質(zhì)量減 小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減小。
[0019] 在實(shí)際使用的時(shí)候，可以給軸承加點(diǎn)潤(rùn)滑油，以便減小摩擦。
[0020] 上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型不限于 上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型 宗旨的如提下做出各種變化。
[0021] 不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí) 用新型不限于特定的實(shí)施方式，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.角動(dòng)量守恒定律演示儀，其特征在于：包含支架（10)，支架（10)包含一^h字架 (11)，十字架（11)通過(guò)上下兩個(gè)軸承（8)安裝在支架（10)上，可自由轉(zhuǎn)動(dòng)；所述十字架 (11)的下端安裝有一三通管（7)，上端安裝有一伸縮桿（12);十字架（11)的水平橫梁（4) 兩端各開(kāi)有一條滑槽（14)，兩端各有一個(gè)漏斗瓶（5)可在滑槽（14)內(nèi)通過(guò)牽引繩（1)的 拉扯自由移動(dòng)；所述漏斗瓶（5)通過(guò)上下兩塊限位塊（3)的夾持保持豎直狀態(tài)，漏斗瓶（5) 的下端利用橡膠軟管（6)與十字架（11)下端的三通管（7)相連，三通管（7)的下端還設(shè) 有一塞子（9);上述牽引繩（1)的另一端繞過(guò)滾軸（2)固定在頂軸承（13)上，頂軸承（13) 固定在伸縮桿（12)的上端。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種能夠輔助學(xué)習(xí)和認(rèn)知角動(dòng)量守恒定律，理解其本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)儀器，該演示儀的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯，無(wú)安全隱患并且操作方便。本實(shí)用新型角動(dòng)量守恒定律演示儀，包含支架，支架包含一十字架，十字架通過(guò)上下兩個(gè)軸承安裝在支架上，可自由轉(zhuǎn)動(dòng)；所述十字架的下端安裝有一三通管，上端安裝有一伸縮桿。十字架的水平橫梁兩端各開(kāi)有一條滑槽，兩端各有一個(gè)漏斗瓶可在滑槽內(nèi)通過(guò)牽引繩的拉扯自由移動(dòng)；所述漏斗瓶通過(guò)上下兩塊限位塊的夾持保持豎直狀態(tài)，漏斗瓶的下端利用橡膠軟管與十字架下端的三通管相連,三通管的下端還設(shè)有一塞子；所述牽引繩的另一端繞過(guò)滾軸固定在頂軸承上，頂軸承固定在伸縮桿的上端。
【IPC分類(lèi)】G09B23/08
【公開(kāi)號(hào)】CN204904652
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520624113
【發(fā)明人】陳毓華
【申請(qǐng)人】陳金木
【公開(kāi)日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年8月19日