[实用新型]轨道小车演示器

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种新型教学装置，该装置以两种不同的方式探究动能定理，能够从重力势能转化为动能和弹性势能转化为动能这两种不同的方式探究动能定理，更能体现实验的目的性。 

背景技术

目前，公知的轨道小车演示器的构造由轨道、小车和砝码桶三部分组成，轨道的材质是铝型材，其一端固定有塑料架。电火花计时器装在塑料凹槽架上，用固定螺杆将其固定。用倾角调节螺杆调节轨道的斜度，以平衡摩擦力。轨道的另一端装有捕捉小车的导轴及引导牵引线的滑轮，牵引线连接小车与砝码桶，其端部装有小钩，可方便地钩住小车。纸带通过电火花计时器放电针，连接到小车尾部纸带夹上，用滚纹螺母压紧。小车车箱上有6个圆柱孔，可放入砝码。小车后面装有纸带夹，可固定纸带。车头装有能与轨道尾部导轴相配合的制动卡和制动卡的按钮，当小车行驶到轨道末端时被导轴捕获后，按下按钮，沿轨道将小车向后退，即可将小车从导轴中取出。其不足是只能从重力势能转化为动能的方式探究动能定理，不能从弹性势能转化为动能的方式探究动能定理，而且小车在实验开始前的静止状态时需要用手保持，实验时不能得到很好的止动和释放，加大了实验误差。 

而公知的探究弹性势能转化为动能的动能定理演示器的构造是两颗钉子平行的钉在木板上，将木板一端垫起，形成一个斜面，以平衡摩擦力。橡皮筋栓在两颗钉子上，纸带通过打点计时器连接到小车。用手拉动小车，橡皮筋被拉伸到一定长度，松手后小车在橡皮筋的作用下弹出，在木板上滑行。第一次先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度。换用2根、3根、4根…同样的橡皮筋做实验，并将橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同，依此获得实验数据，根据实验数据探究动能定理。其不足是实验时用手控制橡皮筋的拉伸长度和保持小车初始时的静止状态时，操作不方便，实验时容易造成人为误差。 

发明内容

为了克服现有的轨道小车演示器不能从弹性势能转化为动能的方式探究动能定理及不能方便地止动和释放小车的问题，本实用新型设计了一种轨道小车演示器，该装置由铝型材轨道、小车、砝码桶、塑料支架、固定螺杆、倾角调节螺杆、橡皮筋固定螺杆、螺杆支架、弹簧片、捕捉小车的导轴、滑轮、牵引线、制动卡按钮、橡皮筋、小台脚等部分组成。该装置可用两种不同的方式探究动能定理，更好的体现了实验的目的性，设计的弹簧片能很好的止动和释放小车，使演示实验器使用更加方便，减小实验误差。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：增加一组可以固定橡皮筋的螺杆，其结构与倾角调节螺杆相同。螺杆支架固定在铝型材轨道中间的底面，橡皮筋固定螺杆旋入螺杆支架的两侧螺纹孔中，两螺杆之间的距离略大于小车的宽度，实验时小车能顺利通过。设计一弹簧片，一端开有圆孔可固定在轨道上，另一端带有凸起的拉钩可勾牢小车，只需按下弹簧片即可释放小车。在进行演示弹性势能转化为动能的探究实验时，橡皮筋两头栓在螺杆上，橡皮筋中间连接到小车头部。拉伸橡皮筋使小车能被弹簧片卡牢，按下弹簧片小车即在橡皮筋的弹力作用下运动，改变实验条件(增加橡皮筋的数量)，多做几组实验，比较实验数据即可探究动能定理。在进行其他演示实验时，撤下橡皮筋即可。 

本实用新型的有益效果是，可以通过弹簧片很好的控制小车的止动和释放，使学生实验更加方便快捷，同时减少实验误差。可以用重力势能转化为动能(方式一)、弹性势能转化为动能(方式二)两种方式探究动能定理。将传统的两个演示实验仪器相结合，更加具体的体现实验效果，减少实验时更换仪器的麻烦，让学生加深对小车轨道实验的印象，同时对动能定理的应用更加了解。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 

图1是本实用新型的前视图。 

图2是本实用新型的俯视图。 

图3是本实用新型的轴测图。 

图4是本实用新型的探究动能定理方式一的轴测图。 

图5是本实用新型的探究动能定理方式二的轴测图。 

图6是本实用新型止动和释放小车弹簧片的前视图。 

图7是本实用新型止动和释放小车弹簧片的俯视图。 

图8是本实用新型螺杆支架的前视图。 

图中1.轨道，2.小车，3.砝码桶，4.塑料支架，5.弹簧片，6.计时器固定螺杆，7.倾角调节螺杆，8.橡皮筋固定螺杆，9.螺杆支架，10.捕抓小车导轴，11.滑轮，12.牵引线，13.制动卡按钮，14.橡皮筋，15.小台脚。 

具体实施方式