[实用新型]做圆周运动小球经圆管最高点的临界问题演示实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种教学器材，具体是适用于做圆周运动小球经圆管最高点的临界问题分析的实验演示。

背景技术

在高中物理教学中，关于做圆周运动小球经圆管最高点的临界问题的分析，实验室并没有现成的演示实验装置。实验室只有相似的实验器材，如离心轨道模型。离心轨道的轨道内侧能提供小球沿轨道在竖直面内做圆周运动时对小球的压力；而圆管不仅外侧管壁可以提供小球沿圆管在竖直面内做圆周运动时对小球的压力，而且内侧管壁还可以提供小球沿圆管在竖直面内做圆周运动时对小球的支持力。因此，小球沿轨道在竖面内做圆周运动时经过最高点的临界速度和小球沿圆管在竖面内做圆周运动时经过最高点的临界速度是不同的。而对中学生来讲，为什么小球沿圆管在竖面内做圆周运动时经过最高点的临界速度是零，却是非常难以理解的。如果有一个实验装置能较好地演示这个问题，将非常有利学生理解这个问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于制作一个新的实验装置，提供一种能很好地演示做圆周运动小球经圆管最高点的临界问题分析实验演示装置。

为实现上述目的，本实用新型提出的做圆周运动小球经圆管最高点的临界问题演示实验装置，其结构包括：底座、支架、轨道、透明圆管、小球，所述的支架安装在底座上；所述的轨道固定在支架上，轨道由一段倾斜笔直轨道和与之相切的圆弧形轨道连接而成；所述的透明圆管沿着轨道的内侧放置并固定在轨道的内侧，并把位于轨道倾斜笔直上的透明圆管纵向切开，去除透明圆管被纵向切开的上面部分；所述的小球为直径略小于圆管内径的钢球。

本实用新型相比现有技术而言，具有以下优点：通过控制小球在轨道倾斜笔直上的透明圆管的不同位置释放，使小球沿着透明圆管运动经过竖直面内做圆周运动过最高点的速度接近为零，也就是恰好能过最高点的情况。

附图说明

附图是本实用新型施例的结构示意图。

1：底座；2：支架；3：轨道；4：透明圆管；5：小球。

具体实施方式

本实用新型提出的做圆周运动小球经圆管最高点的临界问题演示实验装置，其结构包括：底座1、支架2、轨道3、透明圆管4、小球5，所述的支架2安装在底座1上；所述的轨道3固定在支架2上，轨道3由一段倾斜笔直轨道和与之相切的圆弧形轨道连接而成；所述的透明圆管4沿着轨道3的内侧放置并固定在轨道3的内侧，并把位于轨道3倾斜笔直上的透明圆管4纵向切开，去除透明圆管4被纵向切开的上面部分；所述的小球5为直径略小于圆管内径的钢球。

本实用新型的使用方法：

通过控制小球在轨道倾斜笔直上的透明圆管的不同位置释放，使小球沿着透明圆管运动经过竖直面内做圆周运动过最高点的速度接近为零，也就是恰好能过最高点的情况。

通过上述实验，学生能很好地观察到小球能以接近于零的速度经过最高的情况，也就能很好的理解做圆周运动小球经圆管最高点的临界速度为零的问题。