角动量守恒定律演示仪的制作方法

本实用新型涉及物理教具技术领域，具体涉及一种物理教学用角动量守恒定律演示仪。

背景技术：

目前市场上存在的角动量守恒定律演示仪，仅能定性的演示角动量守恒的现象，不能对其进行定量的分析，不利于大学生学习、理解相关物理知识。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题提供了一种角动量守恒定律演示仪，该装置简单、验证原理易懂、实验操作的可重复性高，能够以准确的实验数据验证角动量守恒定律，并激发学生对物理的学习兴趣。

为实现上述目标，本实用新型的技术方案为：角动量守恒定律演示仪，其特征在于：包括金属底座、空心竖向杆、转动轴承、定滑轮一、夹子、导线、光电门和横向透明空心杆，定滑轮一设置于竖向空心杆内部的侧壁，夹子设置于竖向空心杆外部的侧壁，光电门通过水平连杆与竖向空心杆外部的侧壁相连接，空心竖向杆底部设置于金属底座上，空心竖向杆上端内部与转动轴承的外圈固定连接，转动轴承内圈设置有空心转轴，空心转轴的顶部与横向透明空心杆固定连接，空心转轴两侧的横向透明空心杆内对称设置有对称的可活动的小铁球，两小铁球之间的横向透明空心杆内对称设置有定滑轮二，导线的一端固定在夹子上，另一端依次穿过竖向空心杆和空心转轴并与分别连接小铁球后穿过定滑轮二的导线一和导线二相连接，光电门的正上方的横向透明空心杆外壁设置有挡光片。

进一步的，横向透明空心管延其轴向方向上的管壁上设置有刻度线。

进一步的，金属底座上表面设置有水平尺。

进一步的，金属底座下表面设置有调平螺钉。

进一步的，远离定滑轮的小球的一侧设置有导线三，导线三与横向透明空心杆的端部相连接。

进一步的，定滑轮一和定滑轮二的凹槽表面设置有挡板。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1、运用了光电门测试转动周期，用精确的数据验证角动量守恒定律；

2、比以往观察角动量守恒实验的现象更加具有说服力；

3、演示仪操作简单，有利于激发学生对物理的学习兴趣。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图面说明：1、金属底座，2、空心竖向杆，3、转动轴承，4、定滑轮一，5、夹子，6、导线，7、光电门，8、横向透明空心杆，9、空心转轴，10、小铁球，11、定滑轮二，12、导线一，13、导线二，14、挡光片，15、水平尺，16、调平螺钉，17、导线三。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

结合附图详细描述本实用新型的技术方案，角动量守恒定律演示仪，包括金属底座1、空心竖向杆2、转动轴承3、定滑轮一4、夹子5、导线6、光电门7和横向透明空心杆8，定滑轮一设置于竖向空心杆内部的侧壁，夹子设置于竖向空心杆外部的侧壁，光电门通过水平连杆与竖向空心杆外部的侧壁相连接，空心竖向杆底部设置于金属底座上，空心竖向杆上端内部与转动轴承的外圈固定连接，转动轴承内圈设置有空心转轴9，空心转轴的顶部与横向透明空心杆固定连接，空心转轴两侧的横向透明空心杆内对称设置有对称的可活动的小铁球10，两小铁球之间的横向透明空心杆内对称设置有定滑轮二11，导线的一端固定在夹子上，另一端依次穿过竖向空心杆和空心转轴并与分别连接小铁球后穿过定滑轮二的导线一12和导线二13相连接，光电门的正上方的横向透明空心杆外壁设置有挡光片14，当需要演示时，通过拉动导线进而带动掉线一和导线二将小球拉动到任一对称位置，，然后用夹子夹紧固定导线，用手拨动横向透明空心杆转动，通过电光门和挡光片来测试出横向透明空心杆的转动周期，待光电门测出横向透明空心杆的转动周期后松开夹子，小铁球由于离心力的作用做离心运动，待移动到合适的位置后再次用夹子固定位置，通过光电门测出此时的转动周期，为了使实验结果更准确，可以多次改变旋转半径，测量多组实验数据，对比转动周期与转动半径的关系，验证角动量守恒。

横向透明空心管延其轴向方向上的管壁上设置有刻度线，方便量取小球的位置，定滑轮一和定滑轮二的凹槽表面设置有挡板，可有效防止当导线处于松弛状态时从脱离定滑轮一和定滑轮2的凹槽，金属底座上表面设置有水平尺15，通过水平尺来测量金属底座是否平行，在金属底座下表面设置有调平螺钉16，可以将不平的金属底座调平保证了实验的精度，远离定滑轮的小球的一侧设置有导线三17，导线三与横向透明空心杆的端部相连接，通过导线三的拉扯作用不但可以改变小球的位置，也可有效防止在夹子松开导线，小球移动时，人为产生失误造成小球飞出横向透明空心杆而产生实验事故的问题。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围。

技术特征：

1.角动量守恒定律演示仪，其特征在于：包括金属底座、空心竖向杆、转动轴承、定滑轮一、夹子、导线、光电门和横向透明空心杆，定滑轮一设置于竖向空心杆内部的侧壁，夹子设置于竖向空心杆外部的侧壁，光电门通过水平连杆与竖向空心杆外部的侧壁相连接，空心竖向杆底部设置于金属底座上，空心竖向杆上端内部与转动轴承的外圈固定连接，转动轴承内圈设置有空心转轴，空心转轴的顶部与横向透明空心杆固定连接，空心转轴两侧的横向透明空心杆内对称设置有对称的可活动的小铁球，两小铁球之间的横向透明空心杆内对称设置有定滑轮二，导线的一端固定在夹子上，另一端依次穿过竖向空心杆和空心转轴并与分别连接小铁球后穿过定滑轮二的导线一和导线二相连接，光电门的正上方的横向透明空心杆外壁设置有挡光片。

2.根据权利要求1所述的角动量守恒定律演示仪，其特征在于：横向透明空心管延其轴向方向上的管壁上设置有刻度线。

3.根据权利要求1所述的角动量守恒定律演示仪，其特征在于：金属底座上表面设置有水平尺。

4.根据权利要求1所述的角动量守恒定律演示仪，其特征在于：金属底座下表面设置有调平螺钉。

5.根据权利要求1所述的角动量守恒定律演示仪，其特征在于：远离定滑轮的小球的一侧设置有导线三，导线三与横向透明空心杆的端部相连接。

6.根据权利要求1所述的角动量守恒定律演示仪，其特征在于：定滑轮一和定滑轮二的凹槽表面设置有挡板。

技术总结
本实用新型公开了角动量守恒定律演示仪，定滑轮一设置于竖向空心杆内部的侧壁，夹子设置于竖向空心杆外部的侧壁，光电门通过水平连杆与竖向空心杆外部的侧壁相连接，空心竖向杆上端内部与转动轴承的外圈固定连接，转动轴承内圈设置有空心转轴，空心转轴的顶部与横向透明空心杆固定连接，空心转轴两侧的横向透明空心杆内对称设置有对称的可活动的小铁球，两小铁球之间的横向透明空心杆内对称设置有定滑轮二，导线的一端固定在夹子上，另一端与导线一和导线二相连接，光电门的正上方的横向透明空心杆外壁设置有挡光片，本实用新型操作简单，有利于激发学生对物理的学习兴趣。

技术研发人员：张计才;赵秋枝;陈玲;祝慧昌
受保护的技术使用者：河南师范大学
技术研发日：2018.03.26
技术公布日：2020.09.04