[实用新型]多功能刚体转动实验仪

说明书

本实用新型属于教学用实验仪器。

目前使用的刚体转动实验装置是由支架、转动圆盘构成，利用火花打计时器，测量单位时间内刚体转过的弧长，从而利用公式演算出刚体的转动惯量。这种实验仪只能做  测量刚体转动惯量的实验，不能做刚体转动部分的其它几个实验，应用范围较窄。

本实用新型的目的在于提供一种新型的、能够进行多项刚体转动实验的实验仪器。

如附图1所示：本实用新型在支架3转动圆盘1结构的基础上，在支架底部设置了一个光电门2，转动圆盘与做了改进，其结构如附图2所示，它由固定环10和滑动环6构成，固定环上有轴套，滑动环套在固定环外，与固定环为间隙配合，滑动环的外缘上有扇形挡光片13，固定环的轴套上有棱柱形支杆8，每个支杆的中部有一个单向卡销11，支杆上套有弹簧9，弹簧的一端固定在支杆的底部，另一端连接一个带孔的滑块，孔在滑块的轴线上，该滑块套在支杆上，滑块上孔的下半部为棱形，其大小与支杆相对应，上半部为螺孔，在固定环上与每个支杆相对应处有一螺孔，螺孔内有一螺丝4，螺丝连接一发条5，该螺丝可与滑块上的螺孔相连，滑动环上有一个能挡住螺丝径向外移的压盖，压盖下面对应的滑动环上有条形孔14。

本实验仪使用时，光电门需连接一个数字毫秒表，先将每个弹簧拉长将螺丝旋进滑块螺孔内，此时与螺丝相连的发条被拧紧，再将压盖压在螺丝上，此时螺丝不能径向外移。实验开始时，将滑动环向使压盖从螺丝离开的方向推动，并使整个转动圆盘转动，压盖脱离螺丝后，螺丝在发条弹力的作用下，从滑块上逐渐旋出。此时通过测每个挡光片通过光电门的时间。可得到转动圆盘的即时角速度和角加速，从而可以确定圆盘的转动惯量；验证转动定律；验证动能原理。当螺丝与滑块脱离时，滑块在弹簧拉力作用下，被拉向圆盘中心，滑块越过单向卡销后，滑块被固定在同一圆周上，再测量此状态下的即时角速度和角加速度，与前一状态相比，可验证动量矩守恒定律。

本实验仪还可测复摆的角速度，从而可以验证机械能守恒定律。通过测复摆的振动周期，可以测定复摆的转动惯量。本实验仪通过测转动刚体的角速度，可完成刚体教学部分的多个实验，具有一机多能的优点，可降低实验成本，提高效率。

附图1为本实用新型外形示意图；

附图2为转动圆盘放大示意图，图中弹簧处于拉长状态；

附图3为滑动环压盖处放大图。

实施例：

转动圆盘外径为26厘米，重2000克，固定环上有4个棱柱形支杆，与支杆对应的螺丝，压盖也为4个，每个支杆上的滑块为圆柱形金属块，高4厘米，直径2.5厘米，重160克。扇形挡光片与滑动环为插孔结合，挡光片的外缘弧圆心与转动圆盘同心。