一种重力做功与路径无关演示装置的制作方法

本技术涉及教学演示，尤其涉及一种重力做功与路径无关演示装置。

背景技术：

1、重力做功是小学科学课程和中学物理课程中重要的知识内容，重力做功的特点为重力所做的功只与初始位置和末位置的高速差有关，与物体运动路径无关，因为重力做功的特点而引入重力势能的概念以方便学生更好的理解重力做功。中国实用新型专利“cn201020534582.9”公开了重力做功与路径无关演示装置，上述专利中将小球分别从不同管子的上端开口处开始下落，从管子的下端开口处出来，进入粘滞性透明物质里停止于某处，从而演示重力做功与路径无关，但粘滞性透明物质在长期放置中容易变硬，从而使小球无法进入粘滞性透明物质，无法实现演示效果，其次进入粘滞性透明物质的路程通常由人眼进行判断，其精度不高，并且粘滞性透明物质的质量较重，不利于搬运演示，因此需要一种能够长期放置、精度高并且便于搬运的重力做功与路径无关演示装置。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种重力做功与路径无关演示装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种重力做功与路径无关演示装置，所述装置包括第一底座、第二底座、滑杆、滑块、直线通道、弧形通道以及光电门，所述第二底座固定在所述第一底座上，所述滑杆设置在所述第二底座上，所述滑块与所述滑杆滑动相连，所述滑块上设有电磁铁以及滚筒，所述滚筒间隔设置在所述电磁铁下方，所述间隔用于卡接固定所述直线通道、弧形通道的一个端部，所述直线通道、弧形通道均倾斜设置，且所述直线通道、弧形通道的另一端部延伸固定至所述光电门处。

3、可选的，所述装置还包括若干铁制小球，所述电磁铁将所述铁制小球分别吸附固定至所述直线通道、弧形通道的上方。

4、可选的，还包括控制器，所述控制器与所述电磁铁以及所述光电门信号相连。

5、可选的，所述光电门外表处设有连接板，所述直线通道、弧形通道的另一端均与所述连接板的内侧边缘相连。

6、可选的，构成所述直线通道、弧形通道的材料为铝合金。

7、可选的，所述光电门后方设有收集框。

8、可选的，所述收集框内壁上设有磁性块。

9、可选的，所述第二底座上设有固定座，固定座上设有固定螺母，所述滑杆上设有固定杆，所述固定座通过所述固定螺母实现与所述固定杆的可拆卸相连。

10、可选的，所述滑块下方设有水平尺，水平尺上设有水准标识体，所述水准标识体包括安装于所述水平尺本体上的内充液体的透明罩体和置于所述罩体内的浮体。

11、可选的，所述滑块上设有电源以及开关，所述电源、开关、电磁铁依次电性相连。

12、与现有技术相比，本实用新型达到的有益效果如下：

13、本实用新型提供的一种重力做功与路径无关演示装置，构造了倾斜设置的直线通道、弧形通道，并且通过电磁铁在相同的高度处吸附两个铁制小球，其中一个铁制小球在直线通道中，另一个小球在弧形通道中，在关闭电磁铁后，两个小球在同一时刻分别沿直线通道及弧形通道下滑并最终经过光电门，通过对比两个小球通过光电门的时间，可以发现小球走的路径并不相同，但最终通过光电门的时间一致，从而验证重力做功与路径无关这个结论，本实用新型采用光电门的设置来演示验证重力做功与路径无关这个结论，其精确度高，重量轻，并且能长期使用。

技术特征：

1.一种重力做功与路径无关演示装置，其特征在于，所述装置包括第一底座、第二底座、滑杆、滑块、直线通道、弧形通道以及光电门，所述第二底座固定在所述第一底座上，所述滑杆设置在所述第二底座上，所述滑块与所述滑杆滑动相连，所述滑块上设有电磁铁以及滚筒，所述滚筒间隔设置在所述电磁铁下方，所述间隔用于卡接固定所述直线通道、弧形通道的一个端部，所述直线通道、弧形通道均倾斜设置，且所述直线通道、弧形通道的另一端部延伸固定至所述光电门处。

2.根据权利要求1所述的一种重力做功与路径无关演示装置，其特征在于，所述装置还包括若干铁制小球，所述电磁铁将所述铁制小球分别吸附固定至所述直线通道、弧形通道的上方。

3.根据权利要求1所述的一种重力做功与路径无关演示装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述电磁铁以及所述光电门信号相连。

4.根据权利要求2所述的一种重力做功与路径无关演示装置，其特征在于，所述光电门外表处设有连接板，所述直线通道、弧形通道的另一端均与所述连接板的内侧边缘相连。

5.根据权利要求1所述的一种重力做功与路径无关演示装置，其特征在于，构成所述直线通道、弧形通道的材料为铝合金。

6.根据权利要求1所述的一种重力做功与路径无关演示装置，其特征在于，所述光电门后方设有收集框。

7.根据权利要求6所述的一种重力做功与路径无关演示装置，其特征在于，所述收集框内壁上设有磁性块。

8.根据权利要求1所述的一种重力做功与路径无关演示装置，其特征在于，所述第二底座上设有固定座，固定座上设有固定螺母，所述滑杆上设有固定杆，所述固定座通过所述固定螺母实现与所述固定杆的可拆卸相连。

9.根据权利要求1所述的一种重力做功与路径无关演示装置，其特征在于，所述滑块下方设有水平尺，水平尺上设有水准标识体，所述水准标识体包括安装于所述水平尺本体上的内充液体的透明罩体和置于所述罩体内的浮体。

10.根据权利要求1所述的一种重力做功与路径无关演示装置，其特征在于，所述滑块上设有电源以及开关，所述电源、开关、电磁铁依次电性相连。

技术总结
本技术提供一种重力做功与路径无关演示装置，所述装置包括第一底座、第二底座、滑杆、滑块、直线通道、弧形通道以及光电门，所述第二底座固定在所述第一底座上，所述滑杆设置在所述第二底座上，所述滑块与所述滑杆滑动相连，所述滑块上设有电磁铁以及滚筒，所述滚筒间隔设置在所述电磁铁下方，所述间隔用于卡接固定所述直线通道、弧形通道的一个端部，所述直线通道、弧形通道均倾斜设置，且所述直线通道、弧形通道的另一端部延伸固定至所述光电门处，通过对比两个小球通过光电门的时间，可以发现小球走的路径并不相同，但最终通过光电门的时间一致，从而验证重力做功与路径无关这个结论。

技术研发人员：陈绍凯
受保护的技术使用者：深圳市宝新达线材有限公司
技术研发日：20230530
技术公布日：2024/4/29