[实用新型]外力做功与物体动能变化关系教学演示仪

说明书

本实用新型公开了一种有利于帮助学生更加直观、形象地理解动能定理的外力做功与物体动能变化关系教学演示仪。该教学演示仪，包括底座、测试球体、刻度尺、筒体，筒体上设置有第一测速仪、第二测速仪，底座上设置有支撑杆，支撑杆的上端与筒体的下端之间设置有接球装置，从筒体下端掉出落入接球网内，该教学演示仪通过第一测速仪和第二测速仪测量速度、动能，然后对比测试球体在从第一测速仪落到第二测速仪之间重力所做功与两位置时的动能的改变量是否相等，从而验证动能定理，能够直观、形象地理解动能定理，对于想象能力差、难以理解的同学而言也没有任何难度，可以大大提高教学效率和教学质量。适合在教学设备领域推广应用。

技术领域

本实用新型涉及教学设备领域，尤其是一种外力做功与物体动能变化关系教学演示仪。

背景技术

探究外力做功与物体动能变化关系教学演示仪，是根据高中物理必修二第四章第二节《动能、动能定理》一节教学内容而设计制作的。在传统的教学中是采用创设情境引入实例分析，采用数学演绎法推出相关表达式。传统“动能定理”教学方法具体过程如下：设物体的质量为m，在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移L，速度由V1增加到V2，运用牛顿运动定律和运动学公式，推导出力F对物体做功的表达式。传统教学需要一步一步的进行推导分析，不能直观、形象地理解动能定理，对于想象能力差、难以理解的同学具有一定的难度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种有利于帮助学生更加直观、形象地理解动能定理的外力做功与物体动能变化关系教学演示仪。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该外力做功与物体动能变化关系教学演示仪，包括底座、测试球体、刻度尺、两端开口的透明筒体，所述测试球体的直径小于透明筒体的内直径，所述透明筒体上设置有第一测速仪、第二测速仪，所述第一测速仪、第二测速仪分别沿透明筒体从上向下依次设置，当测试球体在透明筒体内下落的过程中经过第一测速仪时，所述第一测速仪用于监测测试球体在此时的拥有的速度以及动能并将监测结果显示在第一测速仪的显示屏上，当测试球体在透明筒体内下落的过程中经过第二测速仪时，所述第二测速仪用于监测测试球体在此时的拥有的速度以及动能并将监测结果显示在第二测速仪的显示屏上，所述刻度尺与透明筒体互相平行且刻度尺设置在透明筒体的一侧，所述刻度尺的上下两端分别通过连接杆固定在透明筒体上，所述底座上设置有支撑杆，所述支撑杆的上端与透明筒体的下端之间设置有接球装置，所述接球装置包括圆环、接球网、多个水平固定杆、多个倾斜固定杆，所述接球网为半球状，所述接球网的开口边缘固定在圆环上，水平固定杆的一端固定在圆环上，水平固定杆的另一端固定在透明筒体的下端，倾斜固定杆的一端固定在圆环上，倾斜固定杆的另一端固定在支撑杆的上端，圆环、多个倾斜固定杆、多个水平固定杆共同围成一个锥形空腔，所述接球网位于锥形空腔内且接球网位于透明筒体的正下方。

进一步的，所述接球网的底部与支撑杆上端存在间隙。

进一步的，所述第一测速仪上设置有第一指针，所述第二测速仪上设置有第二指针，所述第一测速仪和第二测速仪结构尺寸均相同，第一指针在第一测速仪上的位置与第二指针在第二测速仪上的位置相同，第一指针、第二指针分别与刻度尺互相垂直，且第一指针的针尖、第二指针的针尖均与刻度尺相接触。

进一步的，所述第一测速仪、第二测速仪均为光电门测速仪。

进一步的，所述第一测速仪、第二测速仪均通过可拆卸结构固定在透明筒体上。

进一步的，所述可拆卸结构为螺栓连接结构。