重力势能与弹性势能转换实验装置的制作方法

本实用新型涉及物理实验装置，尤其是一种重力势能与弹性势能转换实验装置。

背景技术：

发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫做弹性势能(elastic potential energy)。同一弹性物体在一定范围内形变越大，具有的弹性势能就越多，反之，则越小。弹簧的弹性势能的公式为E＝(1/2)*kx^2，重力势能(gravitational potential energy)是物体因为重力作用而拥有的能量，对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定。物体的重力势能公式可以表达为Ep＝mgh。可以从公式中看出，重力势能与物体的高度呈正比，而弹簧的弹性势能与弹簧的压缩量的平方呈正比。为了验证弹簧的弹性势能与重力势能相互转化过程中，物体的下落高度与弹簧的压缩量的关系，本实用新型针对此实验设计了专门的实验装置。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种重力势能与弹性势能转换实验装置。

本实用新型公开的重力势能与弹性势能转换实验装置，包括重力转换斜坡、弹性势能转换平面和弹性机构，所述重力转换斜坡与弹性势能转换平面相铰接，所述弹性机构设置于弹性势能转换平面上，所述弹性机构包括滑动块和弹簧，所述弹簧一端固定于弹性势能转换平面远离重力转换斜坡的一端，另一端与滑动块相连接，所述弹性势能转换平面底部设置有转动座，所述弹性势能转换平面与转动座相铰接，所述转动座与弹性势能转换平面的铰接轴采用锁紧螺钉。

优选地，所述重力转换斜坡和弹性势能转换平面上覆盖有连续的弹性光滑板。

优选地，所述滑动块上设置有墨水容纳腔，所述墨水容纳腔下部连接有用于显示滑动块运动轨迹的绒毛。

优选地，所述重力转换斜坡上设置有用于显示高度的刻度，所述弹性势能转换平面上与弹性机构相对应的地方设置有用于显示弹簧压缩量的刻度。

本实用新型的有益效果是：该重力势能与弹性势能转换实验装置通过重力转换斜坡实现重力势能与动能的转换，通过弹性机构实现弹性势能与动能的转换，从而实现重力势能与弹性势能的转换。

附图说明

图1是本实用新型的示意图。

附图标记：重力转换斜坡1，弹性势能转换平面2，弹簧3，滑动块4，转动座5，锁紧螺钉6，弹性小球7，弹性光滑板8。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如图1所示，本实用新型的重力势能与弹性势能转换实验装置，包括重力转换斜坡1、弹性势能转换平面2和弹性机构，所述重力转换斜坡1与弹性势能转换平面2相铰接，所述弹性机构设置于弹性势能转换平面2上，所述弹性机构包括滑动块4和弹簧3，所述弹簧3一端固定于弹性势能转换平面2远离重力转换斜坡1的一端，另一端与滑动块4相连接，所述弹性势能转换平面2底部设置有转动座5，所述弹性势能转换平面2与转动座5相铰接，所述转动座5与弹性势能转换平面2的铰接轴采用锁紧螺钉6。

实验前，首先松开锁紧螺钉6，通过调节弹性势能转换平面2的倾斜度来补偿摩擦力造成的能量损失，具体方式是，转动调节弹性势能转换平面2的同时，观察弹簧3的压缩量，当弹簧3刚好要被压缩时，拧紧锁紧螺钉6使弹性势能转换平面2位置固定。然后将弹性小球7放置于重力转换斜坡1的一定高度上，使其自由滚落与滑动开相接触，对弹簧3进行压缩，从而实现重力势能与弹性势能转换的转化。

为了最大限度的减小摩擦造成的能量损失，所述重力转换斜坡1和弹性势能转换平面2上覆盖有连续的弹性光滑板8。将重力转换斜坡1和弹性势能转换平面2结合为平滑的整体，防止两者连接处可能出现的碰撞能量损失。同时在滑动块4底部设置有滚轮，以减小摩擦力。

而为了便于观测弹簧3的最大压缩量，所述滑动块4上设置有墨水容纳腔，所述墨水容纳腔下部连接有用于显示滑动块4运动轨迹的绒毛。如此在弹簧3被压缩过程中就会形成墨迹，通过墨迹即可观察出弹簧3的最大压缩量，同样为了方便读书，所述重力转换斜坡1上设置有用于显示高度的刻度，所述弹性势能转换平面2上与弹性机构相对应的地方设置有用于显示弹簧3压缩量的刻度。注意重力转换斜坡1上设置的是显示高度的刻度，而非显示坡长的刻度。