[实用新型]力的分解演示实验装置

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种教学器材，具体是适用于力的分解教学中的演示实验。 

背景技术

在高中物理教学中，关于力的分解的教学，实验室并没有现成的演示实验装置。教学中，教师只能自己演示一些简单的实验说明力的分解效果。比如，用直尺一端放于讲台面，一端垫在几本叠放的书本上，形成一个斜坡，让一个重物，放置于直尺上。从而说明重力的两个分力的效果。但这样的实验，有两个不足，一是，直尺会发生弯曲使斜面倾角发生变化。二是，不能定量的读出两个分力的大小。在此不能很好地解释教材中力的分解问题。 

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能更好地演示力的分解原理的实验装置，并使实验效果更加显著。 

为实现上述目的，本实用新型采用的力的分解演示实验装置，包括支架、固定板、背板、转轴、拉力测力计、压力测力计、压力测力计的测力托盘、物理小车和演示弹簧秤，所述的固定板安装在支架上，转轴安装于支架的一端，背板通过转轴与支架实现转动连接，拉力测力计水平安装于背板正面左上部，压力测力计竖直安装于背板正面右下部，物理小车放置于压力测力计的测力托盘上方，物理小车的左侧与拉力测力计相连接，物理小车的右侧与演示弹簧秤的测力钩端相连接。 

本实用新型相比现有技术而言，具有以下优点：既可以在背板水平放置时，给弹簧秤右端施加向右上方的拉力，可以演示斜向上的拉力产生竖直、水平方向两个分力的效果；又可以在背板倾斜时，去除弹簧秤后，演示斜面上物体的重力产生两个分力效果，特别是还可以定性和定量演示斜面倾角变化时两分力变化，还能演示分力大小除了与斜面倾角有关，还与重力的大小有关。 

附图说明

附图是本实用新型实施例的正视图。 

1：支架；2：固定板；3：背板；4：转轴；5：拉力测力计；6：压力测力计；7：压力测力计的测力托盘；8：物理小车；9：演示弹簧秤。 

具体实施方式

本实用新型采用的力的分解演示实验装置，包括支架1、固定板2、背板3、转轴4、拉力测力计5、压力测力计6、压力测力计的测力托盘7、物理小车8和演示弹簧秤9，所述的固定板2安装在支架1上，转轴4安装于支架1的一端，背板3通过转轴4与支架1实现转动连接，拉力测力计5水平安装于背板3正面左上部，压力测力计6竖直安装于背板3正面右下部，物理小车8放置于压力测力计的测力托盘7上方，物理小车8的左侧与拉力测力计5相连接，物理小车8的右侧与演示弹簧秤9的测力钩端相连接。 

本实用新型使用过程： 

(1)演示斜向上的拉力产生两个分力效果 

转动背板使其处于水平状态，将物理小车放在压力测力计的测力托盘上，物理小车的左侧连接水平放置的拉力测力计，这时水平放置的拉力测力计读数为零，而竖直方向的压力测力计有一定的读数，等于物理小车的重力大小。在物理小车的右侧连接一演示弹簧秤，适当地拉演示弹簧秤，此时，水平放置的拉力测力计读数由零而变大，竖直放置的压力测力计读数变小。 

通过上述实验步骤得出：斜向上的拉力产生竖直向上和水平向右的两个分力效果。 

(2)演示斜面上物体的重力产生两个分力效果 

在实验(1)的基础上，取下演示弹簧秤，这时水平放置的拉力测力计读数恢复为零，而竖直方向的压力测力计读数重新等于物理小车的重力大小。缓慢转动背板，使其有一定的倾斜角，这时，水平放置的拉力测力计读数变大，而竖直方向的压力测力计读数变小。 

通过上述实验步骤得出：重力产生垂直于斜面和沿着斜面两个方向的分力效果。 

(3)定性和定量地演示斜面倾角变化时两分力大小的变化 

在实验(2)中，如果不断增加背板的倾斜角，水平放置的拉力测力计读数将不断变大，而竖直方向的压力测力计读数将不断变小，这样可以定性地演示斜面倾角变化时两分力大小的变化。如果用量角器读出倾斜角的度数，用拉力测力计、压力测力计读出数值，即可定量的分析合力与分力的关系了。 

通过上述实验步骤得出：倾角变大，沿斜面方向的分力不断变大，而垂直于斜面方向的分力不断变小。 

(4)演示分力大小除了与斜面倾角有关，还与重力的大小有关 

在实验(2)中，在物理小车上再放置一重物，则拉力测力计、压力测力计的读数都将变大。 

通过上述实验步骤得出：斜面倾角一定时，重力变大，两分力的大小也变大。 

(5)用力传感器演示以上实验 

在该实验装置中，取下两圆盘测力计，改用力的传感器代替圆盘测力计，则可以同样做以上实验。