一种实验用角动量守恒仪的制作方法
【专利摘要】一种实验用角动量守恒仪，涉及一种实验用仪，该实验仪器由两部分组成，即(1)机械部分：上方为一带有滑槽的轻质细管，两大小完全相同的砝码置于滑槽内，在滑槽内通过细绳相连，下方为一空心转轴固定在转盘上，转盘下方是固定在操作台上的轴承座。(2)电子部分：自制的电源盒，电磁铁，电动机以及霍尔传感器。本实用新型采用细绳拉动砝码，方便快捷，加入了电磁吸附装置，减小了电动机与转盘间的摩擦力，观测出砝码与定轴之间的距离的变化，提高了实验的精确性，能够通过测量数据验证角动量守恒定律，使实验更加具有说服力。
【专利说明】
一种实验用角动量守恒仪
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种实验用仪，特别是涉及一种实验用角动量守恒仪。
【背景技术】
[0002]角动量守恒定律是自然界普遍存在的基本定律之一，是指系统所受合外力矩为零时系统的角动量保持不变。在大学普通物理教学中，借助于定性的演示实验，可以很好地帮助学生理解和掌握这个规律。传统的方法是使用茹科夫斯基转椅并配以2个哑铃或I个较为笨重的自行车车轮，由2人配合操作，才得以完成。由于系统受摩擦力影响较大，演示效果不理想，而且该装置笨重，搬运保管均不方便。以往大部分实验仪器只能通过改变m，从而改变ω，而且大部分仪器没有数据的支撑。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种实验用角动量守恒仪，本实用新型采用细绳拉动砝码，方便快捷，加入了电磁吸附装置，减小了电动机与转盘间的摩擦力，观测出砝码与定轴之间的距离的变化，能够通过测量数据验证角动量守恒定律，提高了实验的精确性，使实验更加具有说服力。
[0004]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0005]—种实验用角动量守恒仪，所述角动量守恒仪方法包括螺丝支座、缠线轮、操作台、转盘、水平仪、带滑槽轻质铝管、固定夹、LED灯、砝码;电动机连接转盘，转盘下方设有固定轴，转盘上方为一定轴空心转动杆，转动杆与上方轻质细管中心处相接，轻质细管带有滑槽，砝码固定在滑槽内，滑槽内有细绳与砝码相连，在管内通过上下管连接处内壁有二细轴杆装置引到定轴转动杆中，在两股绳的交接处连接一个连转轴，在中间定轴转杆底部装有定滑轮，细绳通过定滑轮导出，与操作台上的转轮相连，操作台上装有调平仪，并有一个电动机固定在转动杆上，将转动杆固定在操作台上，在距离转盘边缘安装电磁吸附装置，并设有开关，底部安有四个底座。
[0006]所述的一种实验用角动量守恒仪，所述该带有滑槽的轻质铝管的两端滑槽内放有形状大小质量完全相同的砝码砝码上装有LED灯装置。
[0007]所述的一种实验用角动量守恒仪，所述固定轴一端与操作台相连，固定轴另一端通过固定夹与带有滑槽的轻质铝管中央相连。
[0008]所述的一种实验用角动量守恒仪，所述滑槽内两砝码通过细绳相连由定轴中心引入操作台底部缠绕到缠线轮上。
[0009]本实用新型的优点与效果是:
[0010]1.本仪器在设计上采用细绳拉动砝码，方便快捷。加入了电磁吸附装置，大大地减小了电动机与转盘间的摩擦力。通过霍尔测速仪，从显示屏上直接读出转速，从理论上给予一定的支撑。在上方轻质细管标有刻度，方便观测出砝码与定轴之间的距离的变化。在定轴中间，细绳与细绳连接处加有连转轴，避免了细绳在轻质细管转动过程中缠绕问题。在砝码上装有LED灯装置，使实验效果更加突出。
[0011 ] 2.本实验仪器能够直观地观察到现象，而且通过数据测量，从而验证了角动量守恒定律。实验操作简单快捷，这在以往实验仪器中不曾出现过。本实验中通过改变r控制角速度，经过多次的对比试验，大大地提高了实验的精确性，使实验更加具有说服力。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合实施例对本实用新型进行详细说明。
[0014]本实用新型设有转盘及相关附件和轻质细钢管，有操作台，采用电动机带动转盘，转盘下方有固定轴，转盘上方为一定轴空心转动杆与上方轻质细管中心处相接，轻质细管带有滑槽，砝码固定在滑槽内，滑槽内有细绳与砝码相连，在管内通过上下管连接处内壁有二细轴杆装置引到定轴转动杆中，在两股绳的交接处连一个连转轴，防止杆在旋转过程中绳扭劲，在中间定轴转杆底部装有定滑轮，将细绳通过定滑轮导出，与操作台上的转轮相连，实验中通过转动转轮从而改变两个砝码到轴心的距离，操作台上装有调平仪，并有一个电动机固定在转动杆上，将转动杆固定在操作台上，在距离转盘边缘安装电磁吸附装置，并设有开关，底部安有四个底座。本实验装置采用电动机驱动，使有两砝码的水平细杆转动。
[0015]实施例:
[0016]如图1所示，图中:螺丝支座1、缠线轮2、操作台3、转盘4、水平仪5、带滑槽轻质铝管6、固定夹7、LED灯8、砝码9、测速仪10、电动机11、电磁铁12。
[0017]仪器结构包括一端与操作台3相连的固定轴，固定轴另一端通过固定夹7与带有滑槽的轻质铝管6中央相连，该带有滑槽的轻质铝管6的两端滑槽内放有形状大小质量完全相同的砝码9，砝码上装有LED灯8，在滑槽内两砝码通过细绳相连由定轴中心引入操作台底部缠绕到缠线轮2上，操作台上有水平仪5。
[0018]角动量守恒演示仪，首先将两砝码9置于轻杆两端，记下砝码9所在处与轴心之间的距离Rl，开动电动机开关，通过电动机11带动转盘4使其通过定轴带动轻质铝管6开始转动，当达到一定转速时，通过电磁铁12吸附使电动机与转盘4脱离，并通过测速仪10测出角速度ω I，此时，通过缠线轮2拉动细绳，使两砝码9距离缩小，从而改变砝码9与轴心之间的距离R，在速度显示器上读出角速度ω 2，当装置停下来处于静止时，从横杆上的刻度读出砝码所在处到轴心之间的距离R2。根据测得的数据，可知当r减小时，ω增大。这种现象的产生是因为系统角动量守恒。通过多次测量，计算出数据的平均值，从而验证角动量守恒定律。
【主权项】
1.一种实验用角动量守恒仪，其特征在于，所述角动量守恒仪方法包括螺丝支座、缠线轮、操作台、转盘、水平仪、带滑槽轻质铝管、固定夹、LED灯、砝码；电动机连接转盘，转盘下方设有固定轴，转盘上方为一定轴空心转动杆，转动杆与上方轻质细管中心处相接，轻质细管带有滑槽，砝码固定在滑槽内，滑槽内有细绳与砝码相连，在管内通过上下管连接处内壁有二细轴杆装置引到定轴转动杆中，在两股绳的交接处连接一个连转轴，在中间定轴转杆底部装有定滑轮，细绳通过定滑轮导出，与操作台上的转轮相连，操作台上装有调平仪，并有一个电动机固定在转动杆上，将转动杆固定在操作台上，在距离转盘边缘安装电磁吸附装置，并设有开关，底部安有四个底座。2.根据权利要求1所述的一种实验用角动量守恒仪，其特征在于，所述该带有滑槽的轻质铝管的两端滑槽内放有形状大小质量完全相同的砝码砝码上装有LED灯装置。3.根据权利要求1所述的一种实验用角动量守恒仪，其特征在于，所述固定轴一端与操作台相连，固定轴另一端通过固定夹与带有滑槽的轻质铝管中央相连。4.根据权利要求1所述的一种实验用角动量守恒仪，其特征在于，所述滑槽内两砝码通过细绳相连由定轴中心引入操作台底部缠绕到缠线轮上。
【文档编号】G09B23/10GK205428318SQ201520980699
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月2日
【发明人】韩晓静, 张德富, 苗雨健, 周柏林
【申请人】沈阳化工大学科亚学院