[实用新型]牛顿第二定律演示仪

说明书

本实用新型是一种牛顿第二定律演示仪，属于中学物理教学演示实验仪器。

我国高中物理教材中(见人民教育出版社1983年以后出版的现行教材)，关于牛顿第二定律的演示实验，长期以来一直沿用的方法是，一端成一定的角度用夹子夹住两根平行的细绳，绳子上分别系同样的小车，小车另一端也拴上绳子，两根绳子分别跨过定滑轮，下面再挂着小盘，盘里分别放着砝码。依下面的次序进行实验演示：1．两小车连同其中的砝码质量相等，两小盘中的砝码不同(即拉力大小不同)；

2．两小车连同其中的砝码质量不相等，两小盘中的砝码相同(即拉力大小相同)；操作方法是打开夹子，让两个小车同时从静止状态释放，开始做匀加速运动，经过一段时间后，关上夹子，让两个小车同时停下来。通过比较两个小车的位移来比较它们的加速度。目前只有极少数教师能借用斜面小车演示上述实验；绝大多数教师利用夹子欲实现同时释放和同时停止，在操作上普遍感到困难。因而该实验成了目前中学物理教学中的难点，实际上大多数教师都不做这个实验，原因是没有能够按照上述方法演示牛顿第二定律的适当的仪器。

本实用新型的目的：为高中物理教学实验提供一种能够按照教材要求演示牛顿第二定律的仪器，用特殊结构的能实现同时释放和同时停止的装置取代上述夹子，用错落成阶梯形结构的上下轨道代替平板或平面轨道，能较好地演示牛顿第二定律实验。

本实用新型的技术方案为：一种牛顿第二定律演示仪，它由固定在左右支架板上成阶梯形配置的两条平行的平板轨道、刻度标尺、固定在左支架板上的两个线卡和扳机组成的连杆结构、带滑块的紧固螺钉、调整螺钉、锁紧螺母、两辆小车和蜡线、固定在右支架板上的两个定滑轮、小桶等组成。两条平板轨道的长度、宽度、轨距分别相等，上下错落成阶梯形，水平方向平行地安装在两支架板的中间。其特征是在一支架板外侧安装一个由两个线卡和扳机组成的连杆结构，用来控制两个小车的运动和停止。其特征还在于在一支架板外侧安装有两个带滑块的紧固螺钉，它们除了用来紧固两条平板轨道外，还可以用来微调它们之间的平行度。

两支架板的底部，有调整螺钉和锁紧螺母，调整螺钉用来调节两条平板轨道成水平状态，锁紧螺母用来保持调好的状态。右支架板外侧，适当位置分别安装有两个定滑轮。两辆同样的小车分别放在上下成阶梯形的两条平板轨道上，两小车左端分别用蜡线拴在左支架板两个线卡上；两小车右端也分别用蜡线穿过右支架板的小孔，经过定滑轮后拴在两个小桶上，两个定滑轮的适当位置是指能保证经过定滑轮的两根蜡线保持平行。

本实用新型的效果：利用本实用新型所述结构的装置做牛顿第二定律演示实验时，用手操纵联动扳机，控制两个线卡同时释放或卡住系在两辆小车上的线绳末端，达到控制两辆小车同时运动或同时停止的目的；阶梯形的两条平板轨道，使两辆小车的位置便于观察和比较；两条平板轨道之间的平行度，可用两个带滑块的紧固螺钉实现微调。因此，利用本实用新型所述结构的装置可以较好地完成牛顿第二定律演示实验。

本实用新型将通过优选的实施例结合附图加以说明。参照附图，下面详细叙述本实用新型的具体实施方案。

图中的阶梯形两条平板轨道6，长度1M～2M，上下高度差约1～2个小车高度，平板轨道6用型材制作，轨距和小车7轮距一致。轨道侧面有清晰的厘米刻度标尺。两辆小车7右端分别用蜡线5穿过右支架板10，绕过两个定滑轮8后拴在下方的小桶(图中未画出)上，两个定滑轮的位置应能保证经过定滑轮的两根蜡线保持平行。两辆小车7左端也分别用蜡线5穿过左支架板10后固定在两个线卡1上。上下两个线卡1和中间的扳机9为一连杆结构，这可以从图中看得很清楚；用手扳动扳机9，通过连杆带动两端的线卡1可以同时将两条蜡线松开或卡住，从而实现同时放开或停止两辆小车的任务。两个带滑块的紧固螺钉2除了能固定平板轨道外，还可以用来微调两条轨道之间的平行度。

左支架板的底部，有两个调整螺钉3和两个锁紧螺母4，这两个调整螺钉用来调节两条平板轨道成水平状态，锁紧螺母则用来保持调好的状态。