[实用新型]单摆描迹实验器

说明书

技术领域  本实用新型涉及一种教具，尤其是一种单摆描迹实验器。

背景技术  单摆及其运动是物理教学中的重要内容之一。但现有的教具在测量单摆运动过程中摆球的位置、速度、动能、势能等物理量时存在着较大的困难。这给学生认识单摆的运动规律、单摆运动中的机械能守恒及动能定理带来了困难和不便。

发明内容  本实用新型的目的克服了上述所说的不足，提供了一种单摆描迹实验器及非常简单的实验方法，用于解决现有的研究单摆运动教具在使用中存在困难和不便。

为达到上述目的，本实用新型单摆描迹实验器，包括导电圆弧体和导电双线摆，热敏纸带，电火花计时器，导电圆弧体由内圆弧和外圆弧构成，且其内圆弧面由导体构成，并可以导电；导电双线摆由摆线和摆球构成，且导电双线摆的各处均可以导电，摆球下部为尖端状，且为放电通道；热敏纸带位于导电圆弧体的表面；电火花计时器可为导电圆弧体和导电双线摆提供高压电脉冲，且可在热敏纸带上打出点迹。

采用上述结构后，使用时，导电圆弧面上铺上热敏纸带，用夹子固定双线摆，调节摆长，使悬点到摆球尖端的距离略小于内圆弧半径，将导电圆弧面放在摆球下方，调节摆球的高度，使摆球尖端比导电圆弧面稍高，间距约为0.5mm，且摆球运动时不与纸带相摩擦，电火花计时器高压正极用接摆线，负极接导电圆弧面，电火花计时器电源接好，然后就可以进行实验操作；实验时，让摆球振动起来，摆球振动面与圆弧所在平面共面，根据实验的需要，摆球在合适的时间段内按下电火花计时器的开关，纸带上就留下摆球运动的点迹。当摆球静止后再按一下电火花计时器的开关，来记录平衡位置，一次实验即完成，换另一纸带，可继续实验。热敏纸带上的点迹记录了摆球运动的时空信息，对这些点迹进行测量及数据处理可以得到摆球的位置、速度、动能、势能物理量，进一步可以对摆动过程中机械能守恒，动能定理进行探究或验证。

本实用新型的优点是：结合电火花计时器，摆球运动时在热敏纸带上打出点迹，利用这些点迹测量摆球的位置、速度、动能、势能物理量，分析摆球的运动规律；可以验证摆球运动过程中机械能守恒，或验证摆球运动过程中动能定理；实验装置简单，实验操作方便，获得的数据精确度高，有助于提高学生对相关概念、规律的认识，有利于提高学生科学探究及物理实验能力。

附图说明  图1为本实用新型单摆描迹实验器的整体结构示意图。

具体实施方式  如图1所示，本实用新型单摆描迹实验器，包括导电圆弧体1和导电双线摆2，热敏纸带3，电火花计时器4，导电圆弧体1由内圆弧和外圆弧构成，且其内圆弧面由导体构成，并可以导电；导电双线摆2由摆线和摆球构成，且导电双线摆2的各处均可以导电，摆球下部为尖端状，且为放电通道；热敏纸带3位于导电圆弧体1的表面；电火花计时器4可为导电圆弧体1和导电双线摆2提供高压电脉冲，且可在热敏纸带3上打出点迹。