[实用新型]一种用于验证机械能守恒的实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及物理实验设施技术领域，具体为一种用于验证机械能守恒的实验装置。

背景技术

物体的动能和势能之和称为物体的机械能，势能可以是引力势能、弹性势能等，只有在重力或弹簧的弹力做功的情形下，物体的重力势能或弹性势能和动能发生相互转化，但总机械能保持不变，这个定律称为机械能守恒定律，在高中物理课本上有一大章全部讲诉机械能守恒的相关知识，可见机械能守恒在高中物理学习中的重要性，老师在讲诉机械能守恒相关知识点时，会带领同学们做验证机械能守恒的实验。

目前的验证机械能守恒的实验，大多是采用自由落体的方式来进行验证实验，然而，这样的实验方式演示效果较差，且实验的步骤较为繁琐，实验数据的测量较为麻烦，增大了实验的测量误差，降低了实验的准确性，需要实验者花费大量的时间来进行实验，不能既快速又准确的完成验证机械能守恒实验。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于验证机械能守恒的实验装置，解决了演示效果较差，且实验的步骤较为繁琐，实验数据的测量较为麻烦，不能既快速又准确完成验证机械能守恒实验的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种用于验证机械能守恒的实验装置，包括底座，所述底座的顶部固定连接有实验箱，所述实验箱内壁的底部和顶部之间固定连接有实验板，所述实验板的正面开设有第一弧形槽，所述实验板正面的一侧滑动连接有弧形夹紧块，所述弧形夹紧块顶部的两侧均开设有夹紧槽，且夹紧槽内壁的底部固定安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的伸出端贯穿弧形夹紧块并延伸至弧形夹紧块的顶部，所述弧形夹紧块的顶部且位于两个夹紧槽之间开设有安装槽，所述安装槽的内壁固定连接有电磁铁，所述实验板正面的顶部固定连接有连接杆，且连接杆的外表面通过连接绳固定连接有实验球，且实验球的外表面的顶部和底部与电动伸缩杆的表面接触，所述实验板正面的一侧均开设有与第一弧形槽相适配的第二弧形槽，所述第二弧形槽的内壁通过固定装置与弧形夹紧块的一侧卡接，所述实验板的正面且位于第一弧形槽的底部固定安装有光电门传感器，且实验板正面的一侧固定连接有数字计时器，所述实验箱内壁的底部且位于实验板的一侧固定安装有水平仪，所述实验箱内壁的底部且位于实验板的另一侧分别固定安装有中央处理器和存储器，所述底座的正面固定安装有控制开关；

所述固定装置包括固定块，所述固定块一侧的底部开设有与实验板相适配的滑动槽，所述固定块的内部且位于滑动槽的顶部开设有卡槽，所述卡槽内壁的两侧均通过卡紧弹簧固定连接有T型压头，所述固定块的顶部螺纹连接有紧固螺钉，且紧固螺钉的顶端贯穿卡槽并延伸至卡槽的内部，所述紧固螺钉延伸至卡槽内部的一端与T型压头的顶部接触；

所述光电门传感器和控制开关的输出端均与中央处理器的输入端连接，且中央处理器的输出端分别与电动伸缩杆、电磁铁和数字计时器的输入端连接，所述数字计时器的输出端与实验室计算机的输入端连接，所述中央处理器与存储器实现双向连接。

优选的，所述实验箱的正面通过合页铰接有箱门，且箱门上固定连接有观察窗。

优选的，所述实验板的正面且位于第一弧形槽的顶部设置有刻度，所述电动伸缩杆延伸至弧形夹紧块顶部一端的一侧固定安装有缓冲垫。

优选的，所述弧形夹紧块的底部固定连接有滑块，且实验板正面的一侧固定连接有与滑块相适配的滑轨。

优选的，所述中央处理器的输入端与电源模块的输出端电性连接，且电源模块的输出端分别与光电门传感器和控制开关的输入端电性连接。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种用于验证机械能守恒的实验装置。具备以下有益效果：