[实用新型]牛顿第二定律验证实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及物理实验装置领域。

背景技术

在高中物理实验中，涉及到牛顿第二定律的验证实验，传统实验中利用一端带滑轮的木板、垫块、小车、打点计时器、拉绳、砝码、纸带等实验装置进行实验，在准备阶段，较为重要的环节时需要利用垫块调节木板的倾斜角度，时小车能够匀速移动，以达到平衡摩擦力的效果，传统的调节方式中，垫块的移动性较强，在前后移动垫块进行调节时，垫块的移动距离不好精确把握，导致移动距离偏大而造成木板角度调节较大，影响调节过程，且仅依靠垫块与实验桌之间的摩擦力对垫块位置进行固定，垫块与实验桌之间、垫块与木板之间等容易发生相对移动，而造成木板倾斜角度的改变，影响实验数据。同时在学生估测小车是否匀速运动时，没有较为明确的距离和时间的参照物，直观目测误差大，需要多次利用打点计时器进行确认，造成纸带浪费和时间的消耗。因此需要对传统实验装置的调节阶段进行改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供一种牛顿第二定律验证实验装置。结构简单，成本较低，调节准确，有明确的速度估测参照物，使用更方便。

本实用新型采用的技术方案是：提供一种牛顿第二定律验证实验装置，包括一端带滑轮的木板、小车、打点计时器、拉绳、砝码、纸带，打点计时器安装于木板后端；其特征在于：木板下方设置有基板；基板前端左右两侧固定有支板；木板前端与支板转轴连接；基板的后部设置有垫块，垫块在木板与基板之间；基板的后部上表面左右两侧均固定有磁性金属条；垫块下端左右两侧均固定有与磁性金属条对应的磁铁；两个磁性金属条之间，基板上表面固定有齿条；垫块下端开有与齿条位置对应的安装槽；安装槽内转轴连接有齿轮，齿轮与齿条啮合配合；木板的右侧沿长度方向均匀间隔安装有闪烁指示灯。

进一步优化本技术方案，牛顿第二定律验证实验装置的木板前端固定有挡板，挡板在滑轮后方；挡板后端固定有缓冲海绵。

进一步优化本技术方案，牛顿第二定律验证实验装置的木板的左侧沿长度方向刻有刻度线。

本实用新型与传统实验装置相比，其有益效果在于：

1、利用磁铁对磁性金属条的磁性吸力，能够很好的对垫块的位置进行定位，减少在实验过程中，垫块意外滑动的情况，保证木板的角度位置不变，齿轮与齿条的啮合配合，使垫块的移动控制性更强，方便于精准的移动垫块以调节木板的倾斜角度。木板前端与基板的支板转轴连接，可进行转动，同时对木板的定位较好。在无拉力情况下释放小车测试是否平衡摩擦力时，闪烁指示灯能够辅助肉眼判断，使学生观察判断更方便准确，减少纸带的使用，闪烁指示灯之间间隔均匀，即每两个闪烁指示灯之间距离相同，闪烁指示灯的闪烁频率一定，即可辅助提示时间，从而方便于辅助学生判断小车是否匀速；

2、试验中，小车以一定的速度冲向木板的前端，挡板可防止小车掉落，缓冲海绵能够起到缓冲的作用，减少撞击和噪音；

3、最终确认是否平衡摩擦力需要通过纸带进行实验观测，木板上设置刻度线能够方便于试验过程中测量纸带上的点，无需再携带直尺等测量工具。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型基板后端部分结构示意图；

图3为垫块底部结构示意图；

图中，1、木板；2、小车；3、打点计时器；4、拉绳；5、砝码；6、纸带；7、基板；8、支板；9、垫块；10、磁性金属条；11、磁铁；12、齿条；13、安装槽；14、齿轮；15、闪烁指示灯；16、挡板；17、缓冲海绵；18、刻度线；19、滑轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。