专利名称：机械能守恒试验仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械能守恒试验仪，属于教育器材领域。
背景技术：
机械能守恒试验仪的实验原理为在只有重力做功的条件下，当物体的动能和势能相互发生转化时，机械能的总量保持不变，即势能EP与动能EK之和为ー常量，这ー结论称为机械能守恒定律。机械能守恒通过摆柱(球)法和斜轨法来验证，所述摆柱(球)法为金属柱体做成单摆，可用以研究在摆动过程中任意时刻的动能和势能的关系，当摆柱(球)通过光电门时测定摆柱(球)在该位置的瞬时速度，摆柱(球)的高度则由刻度线读出，以此研究动势能的转化规律。所述斜轨法为将小车置于倾斜的导轨上，由于重力作用使小车向下滑动。在滑·动过程中，其势能逐渐减小，动能逐渐增大，但小车的势能与动能之和基本保持不变。现有技术中的摆柱(球)法，摆锤(球)组件使用可上下伸縮的线绳做为摆条(线)，摩擦カ大，測量精度低，误差率大，可重复性差，不能满足高精确率的教学领域应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种减小摩擦力、提高測量精度、降低误差率、可重复性高的机械能守恒试验仪。为了解决以上技术问题，本发明提供机械能守恒试验仪，包括铁架台、面板和摆锤组件；所述铁架台包括固定在底座上的杆件，所述面板固定在所述杆件上，所述面板为一半圆形板体，并沿半圆形板体圆周方向设有实验数据标识；所述摆锤组件包括摆头、摆条和摆锤，所述摆头固定在所述面板的圆心位置处，所述摆条顶端通过ー个滚珠轴承连接摆头，并以滚珠轴承为基点左右摆动，所述摆条底端固定连接所述摆锤。本发明技术方案的进ー步限定为，所述面板上的实验数据标识为高度标识。进ー步地，所述摆条为淬火钢丝。进ー步地，所述摆锤的材质为不锈钢。进ー步地，所述摆锤为圆柱形。进ー步地，所述摆条的直径为1mm。进ー步地，所述铁架台包括底座和支撑杆，所述支撑杆固定安装在所述底座上。进ー步地，所述面板组件通过蝶形螺母和尼龙卡扣固定在所述铁架台上。进ー步地，所述面板组件的材料为亚克力板。本发明的有益效果是本发明所述的机械能守恒试验仪，在摆头顶端设置滚珠轴承，减小摆条在摇摆过程中的摩擦力，提高测量精度；摆条使用不可上下伸縮的细钢丝，减小拉直分力，提闻实验的往复性；并且，本试验仪简单实用、容易组装、实验稳定、精确度尚、
误差小。
图I为本发明的所述的机械能守恒试验仪的结构示意图；图2为本发明所述的摆锤组件的结构示意图。其中I、铁架台；2、面板组件；3、摆锤组件；4、摆头；5、滚珠轴承；6、摆条；7、摆锤。
具体实施例方式实施例I本实施例提供的机械能守恒试验仪，结构如图I所示，包括铁架台I、面板组件2和 摆锤组件3。铁架台I包括底座和支撑杆，支撑杆固定安装在底座上，用于对机械能守恒试验仪提供支撑作用。面板组件2通过蝶形螺母和尼龙卡扣固定在所述铁架台上，为一半圆形、带有刻度的实验面板，材料为乳白色不透明亚克力板，厚度为4mm。面板组件2对机械能守恒试验仪提供标示作用。摆锤组件3固定在所述面板组件上，包括摆头4、摆条6和摆锤7。摆头4顶端设置滚珠轴承5，滚珠轴承5通过螺丝固定在摆头4上。摆条6为淬火钢丝，直径为1mm，其一端与摆头6连接，另一端与摆锤7连接。摆锤7为不锈钢的圆柱形，通过摆锤的往复摇摆，来验证机械能守恒。本发明所述的机械能守恒试验仪的安装方法为首先用蝶形螺母和尼龙卡扣将面板组件2固定到铁架台I的支撑杆上；其次将摆锤组件3固定到面板组件上；在实验时，将光电门固定安装于面板组件一边的合适高度处，使摆锤7摆动时能顺利通过光电门，注意光电门安装的方向应与面板组件上刻度盘的刻度线一致。利用教材专用软件对本发明所述的机械能守恒试验仪的实验结果进行检测的步骤包括(I)按照上述安装方法安装机械能守恒试验仪，将光电门安装在两个不同高度上，不能间隔太远；(2)打开实验系统软件，单击“教材专用软件”，选择“验证机械能守恒定律”实验模板，对光电门进行设置实验类型“直线运动” “独立测量”，选择被测物理量“速度” “动能”，“光电门数据同步采集”，摆球直径I. 5cm ；(3)把摆锤拉至一定高度，点击“开始”按钮，同时释放小球，采集结束后停止实验;(4)手动输入2个光电门的相对高度，得出误差，进行分析；(5)重复多次测量，进行比较，比较结果如表I所示。表I :
权利要求
1.机械能守恒试验仪，其特征在于，包括铁架台、面板和摆锤组件；所述铁架台包括固定在底座上的杆件，所述面板固定在所述杆件上，所述面板为一半圆形板体，并沿半圆形板体圆周方向设有实验数据标识；所述摆锤组件包括摆头、摆条和摆锤，所述摆头固定在所述面板的圆心位置处，所述摆条顶端通过一个滚珠轴承连接摆头，并以滚珠轴承为基点左右摆动，所述摆条底端固定连接所述摆锤。
2.根据权利要求I所述的一种机械能守恒试验仪，其特征在于，所述面板上的实验数据标识为高度标识。
3.根据权利要求I所述的一种机械能守恒试验仪，其特征在于，所述摆条为淬火钢丝。
4.根据权利要求I所述的机械能守恒试验仪，其特征在于，所述摆锤的材质为不锈钢。
5.根据权利要求I所述的机械能守恒试验仪，其特征在于，所述摆锤为圆柱形。
6.根据权利要求I所述的机械能守恒试验仪，其特征在于，所述摆条的直径为1mm。
7.根据权利要求I所述的机械能守恒试验仪，其特征在于，所述铁架台包括底座和支撑杆，所述支撑杆固定安装在所述底座上。
8.根据权利要求I所述的机械能守恒试验仪，其特征在于，所述面板组件通过蝶形螺母和尼龙卡扣固定在所述铁架台上。
9.根据权利要求I所述的机械能守恒试验仪，其特征在于，所述面板组件的材料为亚克力板。
全文摘要
本发明公开了机械能守恒试验仪，包括铁架台、面板和摆锤组件；所述铁架台包括固定在底座上的杆件，所述面板固定在所述杆件上，所述面板为一半圆形板体，并沿半圆形板体圆周方向设有实验数据标识；所述摆锤组件包括摆头、摆条和摆锤，所述摆头固定在所述面板的圆心位置处，所述摆条顶端通过一个滚珠轴承连接摆头，并以滚珠轴承为基点左右摆动，所述摆条底端固定连接所述摆锤。本发明简单实用、容易组装、实验稳定、精确度高、误差小。
文档编号G09B23/10GK102842255SQ201210326110
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月6日 优先权日2012年9月6日
发明者王逾峰 申请人:江苏苏威尔科技有限公司