一种验证机械能守恒定律的实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种中物理教学仪器，特别是一种验证机械能守恒定律的实验装置。
【背景技术】
[0002]在现有中学物理教学中，没有验证机械能守恒定律的实验，导致初中及高中教学中，仅从理论上作简单介绍:在初中，只简单提及机械能的转化及守恒，课本上举例说，过山车最后为什么耗尽能量而停了下来？因为机械能克服空气阻力转化成热能，说明机械能可以转化为其它形式的能，若没有热能损失，则机械能在转化过程中保持守恒。在高中，通过理论计算后得出:在只有重力、弹力做功的情形下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变，这个结论叫机械能守恒定律。
[0003]可见，在初中及高中教学中，由于缺少必要的实验手段，不利学生真正理解掌握机械能的守恒定律。而中学物理实验室现有的真空罩、抽气盘、电动真空抽气栗等设备，仅用于做“真空不能传声”实验，利用率太低。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本实用新型提供一种验证机械能守恒定律的实验装置，不仅让学生通过实验理解机械能守恒定律，还可以充分利用真空罩、抽气盘、真空抽气栗等衩实验室的现有设备。
[0005]本实用新型采用的技术方案是:一种验证机械能守恒定律的实验装置，它包括两个相同的真空罩，并配有与真空罩配套的两个抽气盘，所述抽气盘上设有抽气嘴及控制阀门，所述每个真空罩内均通过摆线悬挂有相同的摆球，所述摆球为可被磁力吸引的空心铁质球，所述两摆线的质地及长度相同，所述两个真空罩的外侧边均放置有用以靠磁力吸住摆球的电磁铁。
[0006]本实用新型可按下述办法进行实验研究:
[0007]1.将其中一个抽气盘上的抽气嘴接上电动的真空抽气栗，将两个真空罩外侧边的电磁铁接在同一低压电源上，注意需用同一开关控制两个电磁铁，保证切断开关时，可以同时释放被磁吸的摆球。
[0008]2.给两个电磁铁通电，倾斜两个真空罩，使摆球贴在真空罩内壁，并被外侧的电磁铁磁吸住，然后轻轻放正两个真空罩，使摆球仍被电磁铁的磁力吸住。
[0009]3.让真空抽气栗对其中一个真空罩抽气，数分钟后关闭抽气嘴上的阀门，停止抽气。
[0010]4.切断电源，让两个电磁铁同时释放被磁吸的摆球，让两个摆球同时在真空罩内摆动起来。
[0011]5.观察两个摆球摆动幅度的变化程度，会发现摆幅都在变小，但抽过气的真空罩内摆球的摆幅变化得较慢，
[0012]6.进行科学推理分析:抽过气的真空罩内摆球的摆幅变化较慢，说明受到的空气阻力较小，相同时间内的能量损失(转化成的热能的部分)也较少。由此可推理得出:若罩内空气更稀薄(可再次实验，让真空抽气栗抽气更长时间)，可以观察到摆幅减小得更慢，说明罩内空气阻力会更小时，能量损失也更小；若在抽成真空的理想状态下，则阻力为零度，转化成热能的能量损失也为零，于是摆幅不变，摆球会永远摆动下去，说明在动能与势能的转化过程中，满足机械能守恒定律。
[0013]本实用新型的有益效果是:将原来直接告诉或通过理论计算得出的机械能守恒定律，改成直观实验加科学推理的形式，不仅可以帮助学生直观、感性地理解物理定律，还培养了学生的科学推理能力，从中认识到物理学中建立理想模型的重要性。利用物理实验室现有的真空罩、抽气盘、真空抽气栗等设备进行实验，不仅节省成本，还具有组装容易、操作方便的优点，推广前景广阔。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的结构示意图；
[0015]图中:I真空罩，2摆线，3阀门，4抽气嘴，5抽气盘，6摆球，7外接导线，8电磁铁。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，两个相同的真空罩I放在配套的抽气盘5上面，抽气盘5上设有抽气嘴4及控制阀门3。每个真空罩I内均通过摆线2悬挂有相同的摆球6，该摆球6为可被磁力吸引的空心铁质球，两摆线2的质地及长度均相同。在真空罩I的外侧边均放置有两个电磁铁8，用以磁吸真空罩I内的摆球6，电磁铁8通过外接导线7连接外置电源。
【主权项】
1.一种验证机械能守恒定律的实验装置，其特征是:它包括两个相同的真空罩，并配有与真空罩配套的两个抽气盘，所述抽气盘上设有抽气嘴及控制阀门，所述每个真空罩内均通过摆线悬挂有相同的摆球，所述摆球为可被磁力吸引的空心铁质球，所述两摆线的质地及长度相同，所述两个真空罩的外侧边均放置有用以靠磁力吸住摆球的电磁铁。
【专利摘要】一种验证机械能守恒定律的实验装置，它包括两个相同的真空罩，并配有与真空罩配套的两个抽气盘，所述抽气盘上设有抽气嘴及控制阀门，所述每个真空罩内均通过摆线悬挂有相同的摆球，所述摆球为可被磁力吸引的空心铁质球，所述两摆线的质地及长度相同，所述两个真空罩的外侧边均放置有用以靠磁力吸住摆球的电磁铁。将原来直接告诉或通过理论计算得出的机械能守恒定律，改成直观实验加科学推理的形式，帮助学生直观、感性地理解物理定律，培养了科学推理能力。利用物理实验室现有的真空罩、抽气盘、真空抽气泵等设备进行实验，不仅节省成本，还具有组装容易、操作方便的优点，推广前景广阔。
【IPC分类】G09B23/06
【公开号】CN204946431
【申请号】CN201520571428
【发明人】谢寻晗
【申请人】谢寻晗
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年8月1日